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双馈感应异步风电机组的撬杠保护(Crowbar)

双馈感应异步风电机组的撬杠保护(Crowbar)
双馈感应异步风电机组的撬杠保护(Crowbar)

双馈感应异步风电机组的撬杠保护(Crowbar)

双馈感应风力发电机的定子绕组与电网直接相连,因而只能通过对转子侧变流器的控制实现对发电机的部分控制。当因电网短路故障或雷击造成风电机组接入点发生电压跌落时,将引起转子电流增大,严重时将引起转子侧变流器过流或变流器直流侧电容过压。由于四象限变流器中的电力电子器件的耐压和过流能力相对较小,为防止过压或过流对转子侧变流器所造成的危害,通常在转子侧安装撬杠(Crowbar)保护电路对变流器进行保护[1]。

Crowbar的基本原理为:当检测到转子绕组电流超过所整定阈值时,Crowbar保护动作,将短接双馈感应发电机的转子绕组,切除转子侧变流器,达到保护转子变流器的目的。此时双馈感应发电机将从双馈调速运行状态过渡到笼形异步电机不可控运行状态[1]。

Crowbar保护电路可以分为被动式保护电路和主动式保护电路[1]。

1.被动式Crowbar保护电路

对图4-17a所示的被动式Crowbar保护电路采用两个晶闸管反并联形成晶闸管对的形式,当电网发生故障引起转子电路过电流或过电压时,通过触发晶闸管使其导通,使双馈电机转子构成封闭的回路,此时转子侧变流器停止工作,起到保护变流器的作用。同样,晶闸管Crowbar保护电路也可以通过二极管整流桥与直流短路晶闸管共同构成,如图4-17b所示。

通过晶闸管的触发使其导通,同样可以获得等效短路双馈电机转子电路,以起到对双馈电机转子侧变流器进行保护的功能。有时也在晶闸管Crowbar保护短路回路中串入电阻以加速双馈电机转子电流的衰减,缩短过渡过程所需的时间。

对于图4-17b所示的晶闸管被动式Crowbar保护电路,由于双馈电机多运行于同步转速附近,转子侧频率通常较低,一旦Crowbar保护动作则难以关断,因此这种基于晶闸管的被动式Crowbar保护电路,通常需要双馈电机的定子从电网脱开且等双馈电机转子电流衰减殆尽后,晶闸管恢复到其阻断状态,待条件允许的情况下双馈电机重新执行并网操作。

a) b)

图4-17 被动式Crowbar保护电路

a)反并联式b)整流桥式

2.主动式Crowbar保护电路

主动式Crowbar保护电路如图4-18所示。图4-18a为通过可关断器件的反并联连接,在电网发生故障需要保护转子侧变流器时将转子回路经过旁路电阻Rc短路。图4-18b所示主动式Crowbar保护电路,在需要对转子变流器进行保护时,通过二极管整流桥和可关断器件将旁路电阻Rc等效接入双馈感应发电机转子回路中。

a) b)

图4-18 主动式Crowbar 保护电路

a)反并联式 b)整流桥式

主动式Crowbar 保护和被动式Crowbar 保护的基本保护原理相同。两者的不同之处在于:被动式Crowbar 保护电路主要采用不可控电力电子器件作为投切控制开关,不能按电网要求在任何需要的时候马上恢复转子侧变流的正常工作。当转子电流中存在很大的直流分量时,由于晶闸管过零关断的特性不再适用,会造成Crowbar 保护拒动,延长了双馈感应发电机从异步电机运行状态恢复到双馈调速运行状态的时间,不利于电网和整个机组的运行。而主动式Crowbar 保护电路中主要采用可关断的电力电子器件作为投切控制开关,可以根据电网对双馈感应风力发电机组的要求,在Crowbar 保护电路动作后,在适当的时候断开,从而使得风力发电机组能够在不脱离电网的情况下恢复转子侧变流器的工作,缩短了从异步电机运行状态恢复到双馈调速运行状态的过渡时间,有利于机组和电网的运行。

双馈感应异步风电机组的撬杠保护(Crowbar)

双馈感应异步风电机组的撬杠保护(Crowbar) 双馈感应风力发电机的定子绕组与电网直接相连,因而只能通过对转子侧变流器的控制实现对发电机的部分控制。当因电网短路故障或雷击造成风电机组接入点发生电压跌落时,将引起转子电流增大,严重时将引起转子侧变流器过流或变流器直流侧电容过压。由于四象限变流器中的电力电子器件的耐压和过流能力相对较小,为防止过压或过流对转子侧变流器所造成的危害,通常在转子侧安装撬杠(Crowbar)保护电路对变流器进行保护[1]。 Crowbar的基本原理为:当检测到转子绕组电流超过所整定阈值时,Crowbar保护动作,将短接双馈感应发电机的转子绕组,切除转子侧变流器,达到保护转子变流器的目的。此时双馈感应发电机将从双馈调速运行状态过渡到笼形异步电机不可控运行状态[1]。 Crowbar保护电路可以分为被动式保护电路和主动式保护电路[1]。 1.被动式Crowbar保护电路 对图4-17a所示的被动式Crowbar保护电路采用两个晶闸管反并联形成晶闸管对的形式,当电网发生故障引起转子电路过电流或过电压时,通过触发晶闸管使其导通,使双馈电机转子构成封闭的回路,此时转子侧变流器停止工作,起到保护变流器的作用。同样,晶闸管Crowbar保护电路也可以通过二极管整流桥与直流短路晶闸管共同构成,如图4-17b所示。 通过晶闸管的触发使其导通,同样可以获得等效短路双馈电机转子电路,以起到对双馈电机转子侧变流器进行保护的功能。有时也在晶闸管Crowbar保护短路回路中串入电阻以加速双馈电机转子电流的衰减,缩短过渡过程所需的时间。 对于图4-17b所示的晶闸管被动式Crowbar保护电路,由于双馈电机多运行于同步转速附近,转子侧频率通常较低,一旦Crowbar保护动作则难以关断,因此这种基于晶闸管的被动式Crowbar保护电路,通常需要双馈电机的定子从电网脱开且等双馈电机转子电流衰减殆尽后,晶闸管恢复到其阻断状态,待条件允许的情况下双馈电机重新执行并网操作。 a) b) 图4-17 被动式Crowbar保护电路 a)反并联式b)整流桥式 2.主动式Crowbar保护电路 主动式Crowbar保护电路如图4-18所示。图4-18a为通过可关断器件的反并联连接,在电网发生故障需要保护转子侧变流器时将转子回路经过旁路电阻Rc短路。图4-18b所示主动式Crowbar保护电路,在需要对转子变流器进行保护时,通过二极管整流桥和可关断器件将旁路电阻Rc等效接入双馈感应发电机转子回路中。

双馈式风力发电机剖析

双馈式风力发电机 【摘要】随着地球能源的日益紧缺,环境污染的日益加重,风能作为可再生绿色能源越来越被人们重视,风力发电技术成为世界各国研究的重点。变速恒频发电技术是一种新型风力发电技术,其主要优点在于风轮以变速运行。通过调节发电机转子电流的大小、频率和相位,从而实现转速的调节。而其中双馈发电机构成的风力发电系统已经成为目前国际上风力发电的必然趋势。 关键词:风能风力发电变速恒频双馈式发电机 一、风力发电 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。 风力发电:把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。 风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;中国也在西部地区大力提倡。我国的风力资源极为丰富,绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上,特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿,平均风速更大;有的地方,一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区,发展风力发电是很有前途的。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。 风力发电的原理:是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。 风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。 风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)

风电机组的防雷保护分析

风电机组的防雷保护分析 摘要:近年来我国风电厂建设规模提升较快,风电厂的安全运行对于风电能源 的使用具有直接影响。本文从风电机组雷击破坏原理和具体形式分析入手,探讨 了风电机组防雷保护的原则与具体措施。 关键字:风电机组,防雷保护 1 引言 现阶段开发技术最先进,开发规模最大的可再生能源是风能,风电能源已经 成为我国新能源产业中不可缺少的组成部分。我国风电机组的装机容量逐年提升,大直径叶轮建设规模不断提升,同时能够在复杂环境中应用的风电机组研制速度 加快,使得我国风电机组在海上、高原、丘陵及平原地带广泛建设。雷电释放过 程会对风电机组造成巨大的损害,其中包括叶片损坏、控制元器件损毁、绝缘击 穿等。分析风电机组的防雷保护,对于保证风电机组在雷雨天气时的正常运行, 提升风电机组的安全运行效率具有重要意义。 2 雷电对于风电机组的破坏原理 雷电是带电荷雷云与大地之间的强烈放电现象,而雷电对于风电机组的破坏,可理解为带电雷云和风电机组之间的放电现象。分析风电机组的防雷保护,最重 要的是科学判断雷击放电过程中的雷电参数和电流波形,与风电机组破坏关系最 密切的包括峰值电流和电流陡度等。 统计雷电破坏对于风电机组的影响,主要表现为以下4种形式,首先是设备 直接遭雷击而造成损坏,其次是雷电产生的能量沿着设备中的信号线或电源线侵 入内部,导致元器件损坏,再次是接地设备在雷击时遭遇瞬时高电压而损坏,最 后由于设备的安装不当,容易受到雷击电场或磁场的影响,导致元器件灵敏度失调。 (1)峰值电流。当雷击电流经过风电机组时,会导致风电机组温度急剧上升,内部元器件容易在热效应的作用下损坏。进一步分析热效应强度,主要是与雷电 释放的能量大小有关,这其中最核心的参数就是峰值电流。与此同时,当雷电能 量流经风电机组时,会产生较大的电磁力,部分情况下会导致叶片等弯曲断裂。 (2)电流陡度。风电机组在遭受雷击的过程中经常会造成控制系统或电子器件损坏,其主要原因是存在感应过电压。感应过电压与雷电流的陡度密切相关, 雷电流陡度越大,感应电压就越高。 3 风电机组的防雷保护原则 在风电机组的防雷保护设计中,应遵循以下4个原则,首先,保证设计的方 法与当今的主流设备相适应,其次,在防雷设计中应充分考虑投资的合理性,兼 顾经济性,再次,防雷设计应具备较长的使用寿命,最后,尽可能的遵循国际标 准和规范,方便系统的后期维护。 现阶段进行风电机组防雷保护所依据的最根本原则是弗兰克林避雷法,即充 分发挥避雷设备的特性,引发雷电场的激烈,将雷电引到防雷设备中,达到保护 风电机组的目的。在实际应用中,可在叶片的内部和机舱的顶部安装导体装置, 并通过主轴、齿轮、机身等设备,将雷电传到大地,释放雷电能量。与此同时为 尽可能的降低电磁感应干扰影响,需在保护空间内部增装屏蔽设备和sdp保护设备,并在大尺寸金属件交接部位进行等电位连接。 不同风电机组所处的环境相差较大,应在防雷设计中深入研究所在地的地理

双馈风电机组与永磁直驱机组对比

双馈风电机组与永磁直驱机组对比 发表时间:2019-03-14T16:13:57.780Z 来源:《建筑模拟》2018年第34期作者:李兵[导读] 清洁能源在电力系统中的大规模利用,使得风电机组在电网中的占比日益扩大,其运行特性极大地影响电力系统的运行稳定性.本文分析了双馈变速与直驱同步风电机组的结构特点。 李兵 辽宁大唐国际新能源有限公司辽宁沈阳 110000 摘要:清洁能源在电力系统中的大规模利用,使得风电机组在电网中的占比日益扩大,其运行特性极大地影响电力系统的运行稳定性.本文分析了双馈变速与直驱同步风电机组的结构特点。 关键词:电力系统;风力机组;永磁直驱机 风力发电机组主要包括变频器、控制器、齿轮箱,发电机、主轴承、叶片等部件,在这些部件中发电机目前国产化程度最高,它的价格约占机组的10%左右。发电机主要包括两种机型:永磁同步发电机和异步发电机。永磁同步发电机低速运行时,不需要庞大的齿轮箱,但机组体积和重量都很大,1.5MW的用词直驱发电机机舱会达到5米,整个重量达80吨。同时,永磁直驱发电机的单价较贵,技术复杂,制造困难,但是这种机型的优点是少了个齿轮箱,也就少了个故障点。异步发电机是由风机拖动齿轮箱,在带动异步发电机运行,因为叶片速度很低,齿轮箱可以变速100倍,以让风机在额定转速下运行,目前流行的是双馈异步发电机,主要有1.25MW\1.5MW\2MW三种机型,异步发电机组的机组单价低,技术成熟,国产化高。 一、双馈风力发电系统 双馈风力发电机组的控制核心是通过变流器对双馈发电机转子电流(频率、幅值、相位)的控制,以达到与风电机组机械部分运行特性匹配、提高风能的利用效率及改善供电质量的目的。 1、双馈变速恒频型风力发电机组的风轮叶片桨距角可以调节,同时发电机可以变速,并输出恒频恒压电能; 2、在低于额定风速时,他通过改变转速和叶片桨距角使风力发电机组在最佳叶尖速比下运行,输出最大的功率; 3、在高风速时通过改变叶片桨距角使风力发电机组功率输出稳定在额定功率。 双馈风力发电系统主要由叶片、增速齿轮箱、双馈发电机、双向变流器和控制器组成。双馈式风力发电机组将风轮吸收的机械能通过增速机构传递到发电机,发电机将机械能转化为电能,通过发电机定子、转子传送给电网。发电机定子绕组直接和电网连接,转子绕组和变频器相连。变频器控制电机在亚同步和超同步转速下都保持发电状态。在超同步发电时,通过定转子两个通道同时向电网馈送能量,双馈式风力发电机在亚同步和超同步转速下都可发电。故称双馈技术主要特点 发电机采用绕线式异步电机,定子直接与电网相连,转子侧通过变流器与电网相连。当双馈发电机的负载和转速变化时,通过调节馈入转子绕组的电流,不仅能保持定子输出的电压和频率不变,而且还能调节双馈发电机的功率因数。 1发电机转子侧变流器功率仅需要25%~30%的风机额定功率,大大降低了变流器的造价; 2发电机体积小、运输安装方便、成本低; 3可承受电压波动范围:额定电压±10%; 4网侧及直流侧滤波电感、电容功率相应缩小,电磁干扰也大大降低; 5可方便地实现无功功率控制。 主要缺点 1需要采用双向变频器,变速恒频控制回路多,控制技术复杂,维护成本高 2发电机需安装集电环和刷架系统,且须定期维护、检修或更换随着风电机组单机容量的增大,双馈型风电系统中齿轮箱的高速传动部件故障问题日益突出,于是没有齿轮箱而将主轴与低速多极同步发电机直接连接的直驱式布局应运而生;从中长期来看,直驱型和半直驱型传动系统将逐步在大型风电机组中占有更大比例,另外,在传动系统中采用集成化设计和紧凑型结构是未来大型风电机组的发展趋势。在大功率变流技术和高性能永磁材料日益发展完善的背景下,大型风电机组越来越多地采用pmsg(无功控制和低电压穿越能力),pmsg不从电网吸收无功功率,无需励磁绕组和直流电源,也不需要滑环碳刷,结构简单且技术可靠性高,对电网运行影响小。Pmsg与全功率变流器结合可以显著改善电能质量,减轻对低压电网的冲击,保障风电并网后的电网可靠性和安全性,与双馈型机组相比,全功率变流器更容易实现低电压穿越等功能,更容易满足电网对风电并网日益严格的要求。 二、直接驱动型风力发电系统 典型的永磁直驱型变速恒频风力发电系统,包括永磁同步发电机(pmsg)和全功率背靠背双pwm变流器,无齿轮箱。Pmsg通过全功率变流器直接与电网连接,通常极对数较多,低转速,大转矩,径向尺寸较大,轴向尺寸较小,呈圆环状;由于省去了齿轮箱,从而简化了传动链,提高了系统效率,降低了机械噪声,减小了维修量,提高了机组的寿命和运行可靠性;发电机通过变流器与电网隔离,因此其应对电网故障的能力更强,但是变流器容量较大,损耗较大,变流器的成本较高。

风电机组叶片防雷检查

关于叶片防雷及接地的避免措施和检查方法整理如下,希望有所帮助。 一、目前叶片雷击基本为:雷电释放巨大能量,使叶片结构温度急剧升高,分解叶片内部气体高温膨胀, 压力上升造成爆裂破坏(更有叶片内存在水分而产生高温气体,爆裂)。叶片防雷系统的主要目标是避免雷电直击叶片本体而导致叶片损害。经过统计:不管叶片是用木头或玻璃纤维制成,或是叶片包导电体,雷电导致损害的范围取决于叶片的形式。叶片全绝缘并不减少被雷击的危险,而且会增加损害的次数。多数情况下被雷击的区域在叶尖背面(或称吸力面)。根据以上叙述,叶片防雷设计一般在叶尖装有接闪器捕捉雷电,再通过敷设在叶片内腔连接到叶片根部的导引线使雷电导入大地,约束雷电,保护叶片。 二、按IEC61400-24标准的推荐值,叶片防雷击铜质电缆导线截面积最小为50平方毫米。如果为高发区, 可适当增加铜质电缆导线截面积。 三、我集团近期刚出的一个检查标准: 1、叶片吊装前,逐片检查叶片疏水孔通畅。 2、叶片吊装前,逐片检查叶片表面是否存在损伤。 3、叶片吊装前,应逐片检查叶片防雷引下线连接是否完好、防雷引下线截面是否损伤,检测叶片接闪器到叶片根部法兰之间的直流电阻,并做好检测记录。若叶片接闪器到叶片根部法兰之间的直流电阻值

高于20 mΩ,应仔细检查防雷引下线各连接点联接是否存在问题。 叶片接闪器到叶片根部法兰之间直流电阻测量采用直流微欧计、双臂电桥或直流电阻测试仪(仪器分辨率不低于 1 mΩ),采用四端子法测量,检查叶片叶尖及叶片上全部接闪点与叶片根部法兰之间直流电阻,每点应测三次取平均值。 4、机组吊装前后,应检查变桨轴承、主轴承、偏航轴承上的泄雷装置(碳刷、滑环、放电间隙 等)的完好性,并确认塔筒跨接线连接可靠。 表1 防雷检查及测试验收清单

防止风电机组严重损坏专项要求措施.

龙源电力集团股份有限公司风电企业防止风电机组严重损坏专项措施 一、防止火灾措施 1.禁止风电机组机舱内壁粘贴海绵。对降噪或保温等有特殊要求的机组,机舱内所使用的降噪或保温材料必须采用阻燃材料。 2.机组检修工作结束后,应做到工完、料净、场地清,控制柜、机舱内部及塔筒平台处不得留有工具、废弃的备件、易耗品等杂物。 3.对风电机组机舱内及塔筒各层平台的渗漏油必须及时进行彻底清理,并查堵渗漏点;机组内部严禁存留易燃易爆物品及沾油废弃物。 4.风电机组内部严禁吸烟,火种不得带入风电机组;机组内动火必须开动火工作票,动火工作间断、终结时,现场人员必须停留观察至少15分钟,确认现场无火种残留后方可离开。 5.风电机组底部和机舱均应按照国家标准配置出厂检验合格的干粉灭火器,单个灭火器容量不小于2公斤,按要求固定在容易发现和取到的位置。新购买的干粉灭火器换充粉期限为2年,自第一次换粉起以后每年换粉一次。灭火器

在更换及检测期间,应保证留有备用。 6.禁止使用电感式镇流器的照明灯具,灯具外壳严禁采用可燃材料(可燃材料指GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》规定的B2、B3类材料)。 7.风电机组照明电源回路必须安装漏电保护器,漏电保护器应按国家标准进行定期测试,做好记录,保护动作不可靠的要立即更换。 8.在定期维护和点检中必须检查机组内的电缆外套有无破损和绝缘老化,电气元件及控制柜内部有无积灰、污损腐蚀、过热变色、放电、异物进入等问题,发现异常立即处理。 9.风电机组所有电气回路电缆的走线应使用电缆支架或布置在专用电缆槽内,并可靠固定;机舱内机械刹车、联轴器和滑环等旋转部件周边的各类电缆、油管,应根据条件在其周围增加隔离、阻燃措施。 10.风电机组内所有电缆的保护外套必须选用阻燃材料,对不符合要求的保护外套应进行更换,如保护外套出现绑扎松动、磨损和老化情况,应立即检查电缆绝缘并进行处理。 11.对于机舱至底部控制柜采用导电轨连接或采用中间接线盒连接的机组,每次登塔时必须对导电轨接线盒外观进行检查,发现异常应立即停机处理。每次定期维护必须检查导电轨和接线盒内连接母排连接是否可靠,有无发热变色或

华能如东海上风电110KV升压站防雷接地施工方案

方案报审表 工程名称:华能如东300MW海上风电场工程110KV海上升压站建造及安装编号:

程师批准,并附预算结果。 华能如东300MW海上风电场工程 南区及北区海上110kV升压站防雷接地安装方案 批准:年月日 审核:年月日 编写:年月日

上海振华重工(集团)股份有限公司华能海上升压站项目经理部 2016年07月15日 目录 方案报审表 (1) 南区及北区海上110kV升压站防雷接地安装方案 (2) 批准:年月日 (2) 审核:年月日 (2) 编写:年月日 (2) 上海振华重工(集团)股份有限公司华能海上升压站项目经理部 (3) 2016年07月15日 (3) 1.编制依据 (1) 2.工程概况及防雷简介 (1) 3. 施工条件 (2) 4.作业流程及施工方法 (3) 5.技术质量要求 (9) 6. 安全文明施工 (9) 7. 环境保护措施 (10) 8. 强制性条文执行 (10) 附件一:危险源辩识与风险评价一览表 (11)

附件二:环境因素调查及评价表 (12)

1.编制依据 1.1华东勘测设计研究院有限公司设计的华能如东300MW海上风电场工程南区、北区海上升压站接地布置图和防雷保护图纸。 1.2《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB 50169—2006)。 1.3《交流电气装置的接地设计规范》(GB50065-2011) 1.4《IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding》IEEEstd 80标准 1.5《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-2010) 2.工程概况及防雷简介 2.1工程概况 本工程总装机容量为300MW,本风电场配套设置2座110kV海上升压站、1座220kV 陆上升压站,所有的电能通过海上升压站升压汇集后通过110kV海底电缆送到陆上升压站升压到220kV后送到外部电网。110kV海上升压站位于39号和40号风机之间(北区110kV 海上升压站)和18号机位附近(南区110kV海上升压站)的海域,220kV陆上升压站位于小洋口港闸南侧和海缆登陆点附近。两座110kV海上升压站采用包括上部组块和下部结构的布置模式。下部结构为导管架型式,上部组块完成建造与安装调试后,整体运输至海上完成安装工作。 南区和北区110kV海上升压站上部组块布置基本相同,共三层布置。一层布置工具间、备品备件间、救生装置、事故油罐等设备并兼为电缆层,35kV和110kV海缆通过J型管穿过本层甲板,然后采用电缆桥架敷设,根据设备高度要求及甲板层作为结构转换成的要求,层高6.5m。北区和南区二层中间布置主变室和GIS室,主变和GIS上空,主变散热装置和本体分开布置;北区和南区还都布置有40.5kV开关室、接地变室和配电室和暖通机房;北区GIS室左侧设置蓄电池室、电抗器室和柴油机变压器室,南区GIS室左侧布置蓄电池室和避难室;二层层高5.0m。北区和南区三层中间为主变室和GIS室区域上空,还布置有通讯继保室、中控室、水泵房、暖通机房、导盘室和柴油机房等,三层层高4.5m。 本工程所处区域年平均雷暴日为33.3日,根据《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-2010),本工程海上升压站属于第三类防雷建筑物。 2.2直击雷保护: 海上升压站内需要进行直击雷保护的设备有:顶部平台甲板、VAST天线、气象站、VHF

风电机组维护保养报告

华能随县界山风电有限责任公司一期24台风机第二次定期维护完工报告 批准: 审核: 编制:

维护单位:上海风晟新能源工程技术有限公司 第二次定期维护保养完工报告 一、概述 1、工程概况 华能界山风力发电有限公司一期24台风机由四川东方汽轮机厂生产,设备型号FD108C型,发电机额定功率2000KW,额定电压690V,额定切入风速3米/秒,额定风速12.5米/秒;轮毂中心高85米,风轮扫掠直径108米,风轮额定转速9.6-17.3转/分,齿轮箱额定速比1:90.96,输出轴额定功率2080KW,额定输出扭矩916KNM,额定输出转速700-1200±10%转/分。 一期24台风机设备于2015年3月开始进行设备的安装及调试,2015年6月28日通过240小时的考核移交生产,进入生产运行阶段。 2、历次保养时间: 1)第一次维护保养工作时间:2015年8月至2015年11月 2)第二次(本次)维护保养工作时间2016年2月25日至2016年4月8日,总计用时43天。 二、本次重点维护内容 1、常规维护项目以东方汽轮机有限公司提供的《2000KW风力发电机组维护指导书》FD08C-000303ASM 2014年8月出版 2、本次维护中重点的工作 1.24台风机风机润滑系统检查尤其发电机轴承润滑;

2.对齿轮箱齿面重点检查,对已发现齿面有缺陷的本次维护着重检查,观察是否 3.有扩大现象并图片保存 4.对齿轮箱滤芯的更换,前期已全部部分,对主轴轴承排油进行取样,根据油样 5.外观初步判断轴承的运行情况,如颜色异常、金属粉尘较多,需进行强制注油, 6.直到排出正常油脂,建议华能界山厂对异常的油样进行分析化验。 7.对轮毂变桨轴承每片强制注油1.5L左右,变桨的时候注油。 8.对偏航轴承进行强制注油 9.对发电机轴承进行强制注油 10.变桨齿轮箱油封的更换,发现有渗油的必须更换及变桨齿轮箱油的更换。 11.偏航齿轮箱油品更换,发现油品变色的及时更换。 12.维护中对所有辅助电机及风扇的检查,发现有异响的做好记录。 13.轮毂内所有导线绑扎情况的检查; 14.对扭缆平台光纤重新进行包扎。 15.风机内防雷设备情况检查。 三、本次维护保养工作执行标准 所有维护保养工作的质量标准执行按照《风机定期保养标准化作业指导书》B版的项目及标准进行维护,并遵守其他相关的厂家规定: 1、《FD108C型风力发电机组维护操作指导书》FD108C-000303ASM 2、《风机故障处理手册》DTC/D9040A20117 3、《2000KW风力发电机组润滑系统日常维护作业指导书》 4、《FD108型风力发电机组发电机找中作业指导书》 5、《风力发电机组转子制动器安装、维护指导书》

风电运营管理平台运行维护系统用户手册

北京天源科创风电技术有限责任公司 BEIJING TIANYUAN CREA TION WINDPOWER TECHNOLOGY CO., LTD 华润新能源数字风电运营管理平台运行维护系统用户手册 V1.1 北京天源科创风电技术有限责任公司 2011年4月

目录 第1章系统的登录与退出 (4) §1.1用户登录 (4) §1.2岗位编码规则 (6) §1.3用户退出 (6) §1.4登录与退出常见问题 (7) 第2章基础数据管理 (8) §2.1风电场设置 (8) §2.2风机类型维护 (8) §2.3风机设置 (9) 第3章风机故障管理 (11) §3.1故障登记 (11) §3.2故障列表 (11) §3.3风机专用工作票(故障) (13) 第4章缺陷管理 (13) §4.1缺陷登记 (14) §4.2缺陷受理 (16) §4.3缺陷工作票登记 (17) §4.4缺陷查询统计 (17) §4.5风机专用工作票(缺陷) (18) 第5章巡检管理 (18) §5.1巡检单上传 (19) §5.2巡检单下载 (19) §5.3巡检报告 (19) §5.4巡检查询统计 (23) §5.5风机专用工作票(巡检) (23) 第6章检修管理 (24) §6.1检修计划 (24) §6.2检修报告 (25) §6.3考核评价 (27) §6.4风机专用工作票(检修) (28)

第7章工单管理 (28) §7.1风机专用工作票 (28) §7.2变电站第一种工作票 (34) §7.3变电站第二种工作票 (37) §7.4变电站第三种工作票 (40) §7.5线路第一种工作票 (41) §7.6线路第二种工作票 (44) §7.7动火工作票 (46)

双馈异步风力发电机(讲)

1.引言: 风力发电机组主要包括变频器,控制器,齿轮箱(视机型而定),发电机,主轴承,叶片等等部件,在这些部件中发电机目前国产化程度最高,它的价格约占机组的10%左右。发电机主要包 括2种机型:永磁同步发电机和异步发电机。永磁同步发电机低速运行时,不需要庞大的齿轮箱,但是机组体积和重量都很大,1.5MW 的永磁直驱发电机机舱会达到5米,整个重量达80吨。同时,永磁直驱发电机的单价较贵,技术复杂,制造困难,但是这种机型的优点是少了个齿轮箱,也就少了个故障点。异步发电机是由风机拖动齿轮箱,再带动异步发电机运行,因为叶片速度很低,齿轮箱可以变速100倍,以让风机在1500RPMF运行,目前流行的是双馈异步发电机,主要有1.25MV Y 1.5MV y 2MW三种机型,异步发电机的机组单价低,1KW大概需6000元左右,而且技术成熟,国产化高。 2.双馈异步发电机的原理: 所谓双馈,可以理解为定子、转子同时可以发出电能, 发电机原理理论上说只要有动力带动电动机,在电动机的定子侧就能直接发出电能。现代变速双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机械转矩(即风轮转动惯量),通过主轴传动链,经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后,通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。如果超过发电机同步转速,转子也处于发电状态,通过变流器向电网馈电。双馈发电机正是由叶片通过齿轮箱

变速,带动电机高速旋转,同时转子接变频器,通过变频器PW M控制以达到定子侧输出相对完美正弦波,同时在额定转速下,转子侧也能同时发出电流,以达到最大利用风能效果。通俗的讲,就是要变频器控制转子电流,反馈到定子上面,保证定子发出相对完美的正弦无谐波电能,同时在额定转速下,转子也能发出功率出来。有个大致感觉是 1.5MW 发电机的定子发电量大概1200KV,转子大约300KV,转子侧发出的功率要在30%以下,总之越少越好这样可以让变频器功率小点。 3.双馈异步发电机的设计难点: 结构设计难点:因机舱封闭体积,风机运行环境非常恶劣,需要气温-30?55度之间正常运行,希望电机尺寸尽量小,风机对发电机重量有严格要求,部分厂家对转子转动惯量也有要求。发电机需要高速运行,但振速要小,通常要小于 2.8mm/s。此外对于水冷的电机入水温度较高,需要考虑维修和维护问题!比如轴承自动加油等!还有就是,整个发电机是倾斜运行的,大概4?5度的倾斜角度,这个在结构设计时候需要考虑??大家看到发电机的轴承就知道了。 电气设计难点:风机需要效率97%以上,由于转子绕组接变频 器,接变频器就会引发谐波电流,会引起铜耗,铁耗等!此外 定子转子承受很大冲击电压,提高绕组温升问题是优先考虑, 转子电流非常大,上千安培,滑环设计也是难点!电机会有轴 电流,需要考虑绝缘问题!同时高空运行需要防雷处理!转子 绕组线规非常大,成型困难!尽量控制转子输出功率尽量小于 30%,以缩小变频器的功率。

双馈风机基础知识学习

Introduction “变浆距风力机+双馈发电机”作为新型风力发电机组,是目前研究的热点,国内对双馈发电机的研究主要集中在单机建模、空载并网、柔性并网、并网后有功功率和无功功率的解耦控制、低电压穿越运行。风电场协调控制等方面。 双馈异步发电机其结构与绕线式异步电机类似,定子绕组接电网(或通过变压器接电网),交流励磁电源给转子绕组提供频率、相位、幅值都可调节的励磁电流,从而实现恒频输出。交流励磁电源只需供给转差功率,大大减少了容量的需求。由于发电机的定、转子均接交流电(双向馈电),双馈发电机由此得名,其本质上是具有同步发电机特性的交流励磁异步发电机,双馈风力发电系统中转子侧交直交变流单元功率仅需要25%一40%的风力机额定功率,大大降低了功率变流单元的造价;双馈异步风力发电机体积小,运输安装方便,发电机成本较低。但双馈发电机由于使用定转子两套绕组,增加了发电机的维护工作量,还降低了发电机的运行可靠性。转子绕组承受较高的dv /dt ,转子绝缘要求较高。对于有刷电机,当电网电压突然降低时,电流迅速升高,扭矩迅速增大,需经常更换发电机碳刷、滑环等易损耗部件。 1 变速恒频风力发电机组系统结构 1.1 风轮 风轮是吸收风能并将其转化成机械能的部件。风以一定速度和攻角作用在桨叶上,使桨叶产生旋转力矩而转动,将风能转变成机械能。自然界的风速不是恒定的,风力机获得的机械能是随风速的变化而不断变化。 由风力机的空气动力学特性可知,风力机输出机械功率的为P wt ,产生的气动转矩为T wt [1]。 231(,)2 wt p p C R v λβρπ= 230.5()wt wt T l p T v R C πρλ==Ω 其中,ρ为空气密度(kg/m 3),一般为1.25 kg/m 3;R 为风力机叶片的半径(m );v 为风速(m/s );l Ω为叶片旋转速度;C p 为风力机的功率系数,也称风能利用系数,是评价风力机效率的重要参数,C T 为风力机的转矩系数,由贝兹理论可知,一般C p =1/3 2/5,其理论极限值为0.593。它与风速、叶片转速、叶片直径、浆叶节距角均有关系,是叶尖速比λ和浆距角β的函数。 p T C C λ=

风电机组的防雷和防雷标准[详]

风电机组的防雷和防雷标准 1 引言 在我国风电发展初期,风电场大部分集中在年平均雷电日较少的新疆和内蒙古等地区,采用的主要是450kW 级以下的风电机组,雷害问题并不突出。随着我国风电场建设速度不断加快、规模不断扩大以及风电机组的日益大型化,风电机组的雷害也日益显露。现阶段,我国风电场开发不断向高海拔和沿海地区拓展,大功率风电机组的塔架最高已经超过120m,是风电场中最高大的构筑物。在风电机组的20年寿命期内,难免会遭遇到雷电的直击。中国可再生能源学会风能专业委员会于2009 年9月在肇庆召开的叶片专业组年会,将叶片的防雷作为一个重要问题进行了研讨,说明风电机组防雷已经引起专家的高度重视。 国际电工委员会(IEC)第88 工作委员会(IEC TC 88)在编制风电机组系列标准IEC 61400 时,编制了一个技术报告(TR),作为IEC 61400 系列标准的第24 部分于2002 年6 月出版,其初衷是想为这个相对年经的工业提供防雷知识。该标准在几年的实践中证明,技术报告对防止和减少风电机组的雷害是有效的。但是随着大型风电机组的发展和风电场向外海的拓展,雷害问题比2002 年以前更加复杂和突出。因此,有必要制订一个风电机组防雷标准以供风电行业人员使用。将IEC 6 1400 由技术报告(TR)升级为技术标准(TS)便提上了议事日程。 2 风电机组的雷害 IEC 61400-24 2002 中,阐明了不同于其他建筑物的风电机组雷害问题,机组的结构特点、工作原理以及所处场地等因素使其容易遭受雷害。人们已经了解建筑物高度对雷击过程的影响。高度超过60m 的建筑物会发生侧击,即部分雷电击中建筑物侧面而不是建筑物顶部。风电机组塔架是高于60m 的构筑物,所以侧击概率比建筑物大很多,并造成严重损害。另外,从雷电机理可知,与

风电安装手册

风力发电机安全手册编号:FT000320-IT R00

目录 1.责任与义务 2.安全和防护设备 2.1 必备设备 2.2 用于特殊操作的设备2.2.1 用于紧急下降的设备2.2.2 其它特殊操作 3.基本安装注意事项 3.1 概述 3.2 对风力发电机的操作 3.3 在风力发电机附近逗留及活动3.4 访问控制单元和面板 3.5 访问变压器平台 4.安全设备 4.1 紧急停止 4.2 与电网断开 4.3 过速保护设备(VOG) 4.4 机械安全设备 4.4.1 啮合锁 4.4.2 活动元件的保护罩4.4.3 机舱顶的栏杆 4.4.4 机舱后门的栏杆 5.在风力发电机内部检查或工作6.对风力发电机的设备的操作6.1 使用绞盘 6.2 使用紧急下降器 7.风力发电机的固定 8.急救 9.应急计划 10.发生火灾时的应急措施11.发生事故时的措施

1.责任与义务 Gamesa Eólica将安全与健康方向的考虑放在首位并一以贯之,因此在我们生产的风力发电机的设计中体现了防护的需要。 设计是在决不损害人、动物或者财产的前提下进行的。因此,只要风力发电机的安装、维护和使用遵照Gamesa Eólica的设计,就不会出现这方向的问题。 经批准接触或使用风力发电机的人员在《工作场所安全与健康》方面有权得到有效保护。 同样,经批准在风力发电机中进行有关工作的人员必须遵守《工作场所的安全与健康以防工作场所事故》的有关法律及法规,在执行任务时必须正确地使用工作设备和所有防护性设备,在可能遇到的危险情况的出现必须及时报告。 经批准执行安装任务的人员必须已经接收了足够且合适的理论与实践方面的训练以正 确执行任务。 本文档介绍基本的预防,在接触风力发电机时在安全方面必须遵守的义务及程序。不同维护工作的具体安全措施将在有关这些操作的具体文档中介绍。 2.安全及防护设备 2.1必备设备 在对风力发电机进行任何检查或者维护工作之前,每个人至少应该理解如下设备的使用说明: ●安全设备 ●可调的系索 ●系索(1m和2m) ●安全头盔 ●安全手套 ●防护服 除了上面指出的设备外,每个维护或者检查小组必须具有如下物件: ●紧急下降设备 ●灭火器(在运输工具中有) ●移动电话 在任何时候,不管是在风力发电机内部还是在其外部,都应该使用安全头盔。 建议在上升设备中准备手电筒、安全眼镜和保护性耳塞,这取决于要完成的工作(是对正在运行的风力发电机的检查还是维护)。 操作者必须正确使用安全设备并在使用之前和之后都对安全设备进行检查。对安全设备

风电“防汛、防风、防雷”三防专项应急预案(20200815053953)

风电场工程安装工程防洪防汛应急预案 施工单位(章) 年月日 专业资料

准:日 年月审 I—I-- 1 ------ 日 年 日 核: 编写:月 专业资料.

目录 I编制目的 (1) 2编制依据 (1) 3适用范围 (1) 4应急预案类别 (1) 5应急工作原则 (1) 6危险源与风险分析 (1) 7组织机构及职责 (2) 8预防与预警 (2) 9应急准备 (3) 10应急响应 (4) II应急结束 (5) 12后期处置 (5) 13演练 (6) 专业资料 1编制目的 在发生险情时能够及时落实相应的防范行动,迅速、有序的开展应急救援,减少事故危害,最大限度降低事故造成的损失,防止事故扩大或恶化,在事故影响得到控制后尽快使生产、工作恢复正常状态。

2编制依据 1、《中华人民共和国防洪法》 2、《中华人民共和国安全生产法》 3、《建设工程安全生产条例》 4、《国家安全生产事故灾害应急预案》 3适用范围 本《预案》适用于华能通榆新华1C标段风电工程汛期紧急情况,包括: (1)洪灾、强降雨、台风、雷电天气等自然灾害 (2)地质灾害对风机、箱变等设备的影响 (3)严重漏电 4应急预案类别 本《预案》是针对预防特殊天气造成的灾害编制的专项预案 5应急工作原则 (1)以人为本,安全第一。把保障人员生命安全和身体健康、最大限度预防和减少事故灾难造成的人员伤亡和财产损失作为首要任务。 (2)统一领导,分级负责。在项目公司“安全生产委员会”的统一领导下,“安全监查工作组”、“应急领导小组”各负其责。 6危险源与风险分析 (1)雷雨天气 A风机遭到雷击后引起机舱及塔筒内电缆起火 B室外端子箱、断路器进雨水 C生活水泵房进水设备被淹 专业资料 D起重机遭遇雷击 (2)大风天气 A刮起的外物击伤箱变 B刮起的外物搭落在线路上造成短路 C设备防雨帽、标牌等附件脱落 7组织机构及职责 三防应急领导小组组织机构

风电防雷接地-14页文档资料

风电防雷接地 1 风机的防雷特点 电闪雷鸣释放的巨大能量,会造成风机叶片爆裂、电气绝缘击穿、自动化控制和通信元件烧毁…… 1.1 一般雷击率 在年均10雷电日地区,建筑物高度h与一般雷击率n的关系见表1。 1.2 环境 风力发电特点是:风机分散安置在旷野,大型风机叶片高点(轮毂高度加风轮半径)达60~70 m,易受雷击;风力发电机组的电气绝缘低(发电机电压690 V、大量使用自动化控制和通信元件)。因此,就防雷来说,其环境远比常规发电机组的环境恶劣。 1.3 严重性 风力发电机组是风电场的贵重设备,价格占风电工程投资60%以上。若其遭受雷击(特别是叶片和发电机贵重部件遭受雷击),除了损失修复期间应该发电所得之外,还要负担受损部件的拆装和更新的巨大费用。丹麦LM公司资料介绍:1994年,害损坏超过6%,修理费用估计至少1 500万克朗(当年丹麦装机540 MW,平均2.8万克朗/MW) 。按LM公司估计,世界每年有1%~2%的转轮叶片受到雷电袭击。叶片受雷击的损坏中,多数在叶尖是容易被修补的,但少数情况则要更换整个叶片。雷击风机常常引起机电系统的过电压,造成风机自动化控制和通信元件的烧毁、发电机击穿、电气设备损坏等事故。所以,雷害是威胁风机安全经济运行的严重问题。 2 叶片防雷研究 雷击造成叶片损坏的机理是:雷电释放巨大能量,使叶片结构温度急剧升高,分解气体高温膨胀,压力上升造成爆裂破坏。 美国瞬变特性研究院用人工电晕发生器,在全复合材料的叶片做雷击试验,高电压、长电弧冲击(3.5 MV,20 kA)加在无防雷设置的叶片上,结论是叶片必须加装防雷装置。

TACKE公司设计了玻璃钢防雷叶片(图1),叶片顶端铆装一个不锈钢叶尖,用铜丝网贴在叶片两面,将叶尖与叶根连为一导电体。铜丝网一方面可将叶尖的雷电引导至大地,也防止雷击叶片主体。 丹麦LM公司于1994年获得叶片防雷的科研项目,由丹麦能源部资助,包括丹麦研究院雷电专家、风机生产厂、工业保险业、风电场和商业组织在内,目的在于调查研究雷电导致叶片损害,开发安全耐用的防雷叶片。研究人员在实验室进行一系列的仿真测试,电压达1.6 MV,电流到200 kA,进行雷电冲击,验证叶片结构能力和雷电安全性。研究表明:不管叶片是用木头或玻璃纤维制成,或是叶片包导电体,雷电导致损害的范围取决于叶片的形式。叶片全绝缘并不减少被雷击的危险,而且会增加损害的次数。研究还表明:多数情况下被雷击的区域在叶尖背面(或称吸力面)。在研究的基础上,LM叶片防雷性能得到了发展,在叶尖装有接闪器(图2)捕捉雷电,再通过叶片内腔导引线使雷电导入大地,约束雷电,保护叶片,设计简单和耐用。如果接闪器或传导系统附件需要更换,只是机械性的改换。 3 雷害资料数据 3.1 我国个别案例 1995年8月,浙江苍南风电场1台FD16型55 k W风机受雷击,从叶尖到叶根开裂损坏报废。 我国各风场的雷害,没有统计资料。 3.2 丹麦和德国统计的雷击数据 3.2.1 风机雷击率 丹麦1200台、德国1400台风机遭雷击数据见表2。 德国雷击率比丹麦高出1倍。除了地点不同,收集时间短(一般认为需要15 a),或许有德国的风机平均总高度44.3 m比丹麦的35.5 m高等因素。 3.2.2 雷击地区分布 德国1992~1995年雷击地区分布数据见表3。

风电机组维保安全操作规程

风电机组维保安全操作规程 第一条基本原则 安全是一切工作的根本。因此,负责风电场运行维护的管理人员有责任和义务教育指导并督促所有工作人员和能够接触到风机的其他人员执行风机的安全工作要求。 第二条风电场工作人员基本要求 (1)经检查鉴定没有妨碍工作的病症,能适应野外作业和高空作业。 (2)具备必要的机械、电气、安装知识。 (3)熟悉风力发电的工作原理及基本结构,掌握判断一般故障的产生原因及处理方法,掌握计算机监控系统的使用方法。 (4)维保人员应认真学习风力发电技术,提高专业水平。至少每年一次组织员工系统的专业技术培训。每年度要对员工进行专业技术考试,合格者继续上岗。 (5)新聘维保人员应有3个月实习期,实习期满后经考核合格方能上岗。实习期内不得独立工作。

(6)所有维保人员必须熟练掌握触电现场急救方法,所有工作人员必须掌握消防器材使用方法。 第三条安全及防护设备 为了个人的安全,所有人员在风力发电设备上面或周围工作时,都必须穿戴个人防护装备以防止受伤。 个人安全保护装置包括: (1)安全帽:在风机现场及风机内停留或工作的每个人必须佩戴 (2)安全带、钢丝绳止跌扣、防坠连接装置:根据自己的体型调整安全带的松紧,系好所有的带扣。钢丝绳止跌扣是一种防跌落装置。按箭头朝上的方向将其固定在安全钢丝绳上,另一端挂在安全带(胸前的卡口)上 (3)安全鞋:在现场或风机内工作时,安装和服务人员都必须无条件穿戴安全鞋 (4)手套:在风机内或周围工作的每个人都必须带手套 (5)防护耳套:在产生高噪音区域工作时,如螺栓打力矩,站在发电机或燃油发电机附近或风机正在工作时的机舱内时,必须带防护耳套 (6)护目镜:野外大风工作必须佩戴护目镜

风电机组维护手册

广东明阳风电技术有限公司 MY1.5s风力发电机组 维护维修手册 编写: 校对: 审核: 批准: 发布日期:2010年1月

目录 前言 (10) 第一部分 (13) 第一章 MY1.5S风机简介 (14) 1.1MY1.5S风力发电机组的结构概述 (14) 1.2MY1.5S 风力发电机组电气概述 (16) 第二章叶片 (18) 2.1简介 (18) 2.2叶片的检查与维护 (19) 2.2.1外观检查 (20) 2.2.2叶片螺栓的维护和检查 (22) 2.2.3叶片的安装及拆卸 (24) 2、3工具与备料 (26) 2.3.1维护工具清单 (26) 2.3.2 修复材料及工具 (27) 第三章轮毂及变桨系统 (28) 3.1简介 (28) 3.2构成示意图 (28) 3.3注意事项 (28) 3.4变桨轴承的维护维修 (29) 3.4.1 变桨轴承结构图: (30) 3.4.2 变桨轴承的维护 (30) 3.4.3变桨轴承螺栓检查 (31) 3.4.4变桨轴承滚道和齿面润滑 (32) 3.5变桨电机 (33) 3.5.1变桨电机技术参数: (33) 3.5.2变桨电机检查 (33) 3.5.3检查绝对值编码器和变桨编码器连接螺栓 (35) 3.6变桨齿轮箱 (36) 3.6.1技术参数 (36) 3.6.2变桨齿轮箱与变桨小齿轮维护 (36) 3.6.3 变桨齿轮箱螺栓检测 (37) 3.6.4变桨齿轮箱润滑 (37) 3.7变桨控制 (39) 3.7.1变桨控制装置检查: (39) 3.7.2变桨控制箱螺栓紧固 (40) 3.7.3检查备用电池 (40) 3.7.4检查限位开关 (40) 3.7.5检查轮毂与滑环连接电缆 (41) 3.8轮毂 (41)

双馈异步风力发电机(西莫讲堂)

主讲人:aser 关键词:双馈异步风力发电机 协助讨论: Edwin_Sun lidb856 pat baizengchen g zslzsl xfq7111 wayne 会议摘要: 1. 引言: 风力发电机组主要包括变频器,控制器,齿轮箱(视机型而定),发电机,主轴承,叶片等等部件,在这些部件中发电机目前国产化程度最高,它的价格约占机组的10%左右。发电机主要包括2种机型:永磁同步发电机和异步发电机。永磁同步发电机低速运行时,不需要庞大的齿轮箱,但是机组体积和重量都很大,1.5MW的永磁直驱发电机机舱

会达到5米,整个重量达80吨。同时,永磁直驱发电机的单价较贵,技术复杂,制造困难,但是这种机型的优点是少了个齿轮箱,也就少了个故障点。异步发电机是由风机拖动齿轮箱,再带动异步发电机运行,因为叶片速度很低,齿轮箱可以变速100倍,以让风机在1500RPM下运行,目前流行的是双馈异步发电机,主要有1.25MW,1.5MW,2MW三种机型,异步发电机的机组单价低,1KW大概需6000元左右,而且技 术成熟,国产化高。 2.双馈异步发电机的原理: 所谓双馈,可以理解为定子、转子同时可以发出电能,发电机原理理论上说只要有动力带动电动机,在电动机的定子侧就能直接发出电能。现代变速双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机械转矩(即风轮转动惯量),通过主轴传动链,经过齿轮箱增速

到异步发电机的转速后,通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。如果超过发电机同步转速,转子也处于发电状态,通过变流器向电网馈电。双馈发电机正是由叶片通过齿轮箱变速,带动电机高速旋转,同时转子接变频器,通过变频器PWM控制以达到定子侧输出相对完美正弦波,同时在额定转速下,转子侧也能同时发出电流,以达到最大利用风能效果。通俗的讲,就是要变频器控制转子电流,反馈到定子上面,保证定子发出相对完美的正弦无谐波电能,同时在额定转速下,转子也 能发出功率出来。有个大致感觉是 1.5MW发电机的定子发电量大概1200KW,转子大约300KW,转子侧发出的功率要在30%以下,总之越少越好这样可以让变频器功率小点。 3. 双馈异步发电机的设计难点: 结构设计难点:因机舱封闭体积,

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