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永磁直驱式风力发电机的工作原理
导语。今天是金直驱永磁机组的又一新成员1.5vp机组发布的日子,希望大家能够给这个新成员多些支持和鼓励。那么趁此机会,小编也自行恶补一下直驱永磁风电机组的一些工作原理,在这里与大家分享,和小编一样不了解的童鞋们也默默的学习下吧!
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1、直驱永磁风电机组原理
对于现在国内国外大型水平轴风力发电机组,有双馈机和永磁直驱发电机。 永磁直驱发电机顾名思义是在传动链中不含有增速齿轮箱。 总所周知,一般发电机要并网必须满足相位、幅频、周期同步。而我国电网频率为50hz这就表示发电机要发出50hz的交流电。学过电机的都知道。转速、磁极对数、与频率是有关系的n=60f/p。 所以当极对数恒定时,发电机的转速是一定的。所以一般双馈风机的发电机额定转速为1800r/min。而叶轮转速一般在十几转每分。这就需要在叶轮与发电机之间加入增速箱。而永磁直驱发电机是增加磁极对数从而使得电机的额定转速下降,这样就不需要增速齿轮箱,故名直驱。
2、直驱永磁技术趋势
对于永磁直驱发电机的磁极部分是用钕铁硼的永磁磁极,原料为稀土。 风轮吸收风能转化为机械能通过主轴传递给发电机发电,发出的电通过全功率变流器之后过升压变压器上网。风力发电机也在逐步的永磁化。采用永磁风力发电机,不仅可以提高发电机的效率,而且能在增大电机容量的同时,减少体积,并且因为发电机采用了永磁结构,省去了电刷和集电环等易耗机械部件,提高了系统的可靠性,这也是风电发电机的发展趋势之一。风力机的直驱化也是当前的一个热点趋势。
3、直驱永磁技术可靠性
直驱式风力发电机可以直接与风轮相连,增加了系统的稳定性,同时增大了电机的体积和设计制造以及控制的难度。直驱型风力发电系统是采用风轮直接驱动多极低速永磁同步发电机发电,通过功率变换电路将电能转换后并入电网,相对于双馈型发电系统,直驱式发电机采用较多的极对数,使得在转速较低时,发电机定子电压输出频率仍然比较高,完全可以在电机的额定等级下工作,并且其定子输出电压通过变流器后再和电网相接,定子频率变化并不会影响电网频率。在直驱风力发电系统中风机与发电机直接耦合,省去了传统风力发电系统中齿轮箱这一部件,减少了发电机的维护工作,并且降低了噪音。另外其不需要电励磁装置,具有重量轻、效率高、可靠性好的优点。直驱永磁发电机采用全功率的交-直-交变频技术,与电网隔离,具有低电压穿越能力,对电网友好。



1800KW略阳柴油发电机组技术要求
略阳柴油发电机组的首次带载能力:发电机组可100%首次加载,且电压降≤30%,频率降≤15%;
额定功率(12小时内输出功率)≥ 1600KW;
备用功率(1小时 输出功率)≥1760KW;
额定电压 : 10.5kV;
额定频率 : 50Hz±2% 3相 ;
电压波动范围: +2% ~ -2% 电压波形近似于正弦波;
1、略阳柴油发电机组主要技术参数
接线方式:三相
频率:50Hz
功率因数:0.8(滞后)
开机至加载到满载的时间:≤15S
启动间隔:10s以内
稳态电压调整率:<±2.5%
动态电压调整率:±15%
电压稳定时间:< 3s
电压波动率:< 1.0%
频率稳态调整率:±5%
频率瞬态调整率:±10%
频率稳定时间:<3s
频率波动率:<1.0%
大修时间间隔:运行累计30000h以上
机组空载电压整定范围:不小于 95%~105%额定电压。
机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率不大于 5%。
机组操作方式:机组可手动、自动起动。
略阳柴油发电机组需配套预热装置。
起动方式:24V直流电压起动
蓄电池型式:免维护铅酸启动型蓄电池
蓄电池容量:当极端环境温度为-40℃时应能满足连续起动不少于 6 次起动(厂家要对电池容量计算做出详细说明)
充电装置:控制电压范围 18~30V,蓄电池电压低于 18V 时自动接通充电装置,电压高于 30V时,自动切断充电装置,充电装置输入为 220V交流电。充电装置按起动和控制各设一套,充电装置充电市电掉电自动报警。
机组的自动装置、控制、保护、信号、同期调速系统、停机、起动系统均采用直流电源 24V,控制设备、24V蓄电池及充电设备均由略阳柴油发电机组卖方成套提供。
自起动装置应在市电失压一秒内发出市电故障信号,同时发出自起动命令。略阳柴油发电机组应具备连续三次自起动功能,连续三次起动失败,则发出起动失败信号,亦闭锁自起动回路。
机组应装设手动和电动操作紧急停机装置。
2、柴油发动机的主要参数:
柴油发动机各项性能、指标不低于卡特彼勒、奔驰( MTU)、康明斯品牌成熟产品。
型式: 四冲程,直列或者V型排列,不得低于16汽缸,闭式循环水冷却,电喷或电子调速
频率: 50Hz
额定转速: 1500RPM
冷却方式: 水冷却
排量:≥95L
燃油耗量:≦200g/kW.hr
燃油型号:国产#-35 柴油
润滑油量: L/hr
润滑油型号: API CG-4 15W/40
起动方式:电起动
调速方式:电喷/电子
从起动到具备带额定负荷的时间必须小于等于15秒
3、发电机的主要参数
发电机各项性能、指标不低于卡特彼勒、康明斯、法国利莱森玛(LEROY-SOMER)品牌成熟产品。
型式: 三相同步交流发电机
额定电压:10.5kV
额定频率:50Hz
功率因数: 0.8(滞后)
电机效率:≥95%
定子线圈接线:三相四线, Y接线,高电阻接地
绝缘等级:H级
励磁方式:快速反应的励磁系统,并配置 AVR或DSR(数字式自动励磁调节器)
防护等级:IP23
4、控制器
略阳柴油发电机组生产厂原厂数字控制屏(中文显示),各项性能、指标不低于卡特彼勒、奔驰( MTU)、康明斯品牌成熟产品。
控制屏型式:金属外壳喷塑
防护等级:IP41 LCD液晶 按中文,英文双语可切换显示,控制屏符合 通用电器标准。
适合远程监控的通信端口。
自动控制
当市电断电后,其低压母线上电压继电器失压信号送出接点信号到柴油机组,由机组判断,在持续维持3 秒(即延时 3 秒)时,机组可以确认为需要启动,否则不启动,3 秒时间应可调;也可以是收到由 DCS 外来接点输入,机组可以确认为需要直接启动。如果已经确认需要启动,那么应在此后 12 秒内完成自动起动、建立电压、频率达到额定值、机组出口主开关(带电操)自动闭合投入供电的过程。此时略阳柴油发电机组首次加载,首次加载能力不低于略阳柴油发电机组额定容量的 70%;首次加载时,柴油机实际输出功率不应小于发电机初始投入的起动有功功率的2 倍。 市电断电信号到发电机主开关合闸带额定负荷的时间不应超过 15 秒。 12小时内允许超载 10%运行 1 小时, 或在热状态下,能在150%
额定容量下运行,时间为 60 秒。市电恢复正常后,机组出口主开关人工就地断开,机组延时 2~5分钟停机。
自动控制系统完成包括对保安电源系统开关的监视功能,主要是显示相关开关的状态。


发电机组的日常维修需要结合当地气候
略阳柴油发电机润滑、液压系统的维修
(1) 在所有的加油口和通气孔上加防沙罩。有条件的情况下,在机油滤清器到涡轮增压器的油管上加一个滤清器,使进入涡轮增压器的润滑油更加清洁,保证涡轮增压器的正常工作。
(2) 在液压系统的进油管上,可增设一套滤油装置, 设备管理维修技术定期用滤油机将液压油、传动油各进行一次过滤。
(3) 定期清洗液压油箱,定期清洗或更换液压油、润滑油及滤芯。
略阳柴油发电机冷却系统的维修
西北地区水质硬、碱性大,发动机水箱必须加入性能好的防冻液。严禁加水,否则对缸体、缸套腐蚀很大,特别是对斯太尔发动机尤为重要。曾有1台斯太尔自卸车,头几年发动机水箱一直是用防冻液,后因水管接头破裂,防冻液漏失而临时加入了水,结果工作不到1个星期,发动机出现高温、翻水现象。拆卸机体后看到缸套已蚀穿,其他部位水垢也较厚。
略阳柴油发电机绞接销套部位的维修
(1) 康明斯发电机组的绞接销套大都是半开式、采用润滑脂润滑的,沙尘极易黏附在销套上,加速其磨损。故应加强对销套的润滑,应该用耐高温、耐水、耐腐蚀的润滑脂,如二硫化钼。用清洁的润滑脂将受沙尘污染的润滑脂挤出,减少磨损。
(2) 对销套的两端用粗的O形圈或耐油橡胶垫进行密封,减少沙粒的侵入。
发电机组日常维修
(1) 在沙漠地区,一般情况下,对康明斯发电机组只进行日常保养和小修。对拆下的油管或部件要用干净、厚实的塑料布包好。严禁拆卸和修理发动机、液压系统,确要修理应送至远离风沙的场所进行,以防沙尘进入,使修理工作前功尽弃。
(2) 风冷发动机若出现冒黑烟、功率不足时,要配套更换新件,不能仍用肉眼和手感来判断活塞缸套有无磨损。如有1台FL912风冷发动机的振动碾,一加负荷便出现冒黑烟、工作无力的现象,经拆检观察、触摸缸套活塞均无明显磨损,油泵、进气系统也未发现问题。为降低成本,只换了一套新活塞,可装好后试机问题仍然存在。经再次分析判断,是活塞缸套间隙问题,遂更换了一组新的活塞缸套,试机后工作正常。
结语
发电机组在新疆沙漠地区作业时要结合当地的气候、自然条件的特点,注意采用正确合理的使用、维护措施,综合考虑各种因素的影响, 程度地提高机械
作业效率,以保证企业经济效益的不断增长。


