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  • 风力发电机整体结构

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  风力发电机完全机合_物理_自然科学_专业材料。 百般风力发电机 程度轴风力发电机 笔直风力发电机 自愿变形双组风叶众层拼装式风力发电机 概述 当今面临能源和境遇周围的百般区别水准的压力, 社会各个方针区别职业的每一局部需求做的是提 高资

  百般风力发电机 程度轴风力发电机 笔直风力发电机 自愿变形双组风叶众层拼装式风力发电机 概述 当今面临能源和境遇周围的百般区别水准的压力, 社会各个方针区别职业的每一局部需求做的是提 高资源的操纵率,同时也下降对自然境遇的伤害 力度,以缔造一个调和的自然境遇,而节能也就 成为当今社会的一个长期的话题。咱们不光仅要 正在已有的、可能大周围操纵的资源方面做作品, 更众的是出现、开展新能源,如太阳能、风能、 地热能、潮汐能,升高其操纵的水准。风力发电 也是新能的一个主打,正在以后的十年里,中邦计 划邦内的风电容量将到达30000MW。 Repower MM系列风机 MM系列风机产物机合 1 根底 2 踏筒 3 机舱 4 风轮 5 箱变 一、风力发电机的根底 1.风力发电机根底的效力 1.1.用于安设支持风力发电机组 1.2.平均风力发电机组正在百般工况 下所形成的载荷(各偏向的力、弯矩、 扭矩、委靡载荷和振动等)。 1.3.担保风机矗立机合安然,运转 安谧。 2.工程现场的地质勘测 举动风力发电机组的根柢,拟定根底计划方 案前,需求充足分解磋议机位的地质土层情 况,物理功能,所处区域地动带设防烈度要 求等,对现场工程地质条款作出确切评议。 如土层散布状况,物理目标、力学参数等, 水文地质状况,地下水位,对混凝土的腐化 性等,各岩土层的地基承载力推选值。 3.根底计划知足以下两个条款 3.1.条件效力于地基上的载荷不超 过地基的容许应力,担保地基有足够 的安然贮备 3.2.独揽根底的浸降,使其不堪过 地基容许变形值 4.风电机组根底的品种 风力发电机根底均为钢筋混凝土独立根底, 遵照风电场工程地质条款和地基承载力和风 机载荷的区别分为:自然重力根底和桩根底 (本风场选用桩根底)。 自然重力根底:当根底基层土质具有较好的 担当才干时,选用自然重力根底。 桩根底:遵照地质勘察状况,当根底基层土 质承载才干较弱时,选用打桩根底或灌注桩 根底。 桩根底示妄念 5.风机受力状况 机组自己重量Q 风轮形成的正压力P 风载荷 偏航转向扭矩Mn 以上载荷均靠根底予以平均 当风机平常运转机会组受力状况如图 6.风机机组根底的受力状况(上述荷载正在 根底上的效力状况) 机组和机组的自重 Q和G 推翻力矩 M (由机组自重的偏爱、风轮形成 的正压力P以及风载荷q的要素形成的协力 矩) 扭矩 Mn (机组偏航转向时形成的) 剪切力F (由风轮正压力P和风载荷q 形成) 风力发电机机组对根底的所形成的载荷要紧 应试虑机组自重Q和推翻力矩Mn 7.REpower对风机根底的完全条件 混凝土和钢筋用量(如图) 8.预埋管 部署掩护电缆,但同时对根底机合 晦气,施工时部署匀称互相间留有间 距,尽量削减对根底机合的影响。 预埋管 9.根底接地环(未附图) 接地规格质料,热镀锌扁钢,宽*厚: 30*3.5。 根底浇筑 1.风机筑制商对风机根底检讨项目及依照 1.1.基桩钢筋邻接状况,底层、顶层钢筋绑扎情 况,根底环锚固穿孔钢筋绑扎状况。 1.2.根底环安置状况(知足塔筒门朝向条件), 浇筑前、后根底环上法兰程度度圆度衡量值。 1.3.预埋管安置尺寸及弯曲半径、接地体系部署 等。 1.4.混凝土浇筑状况。 1.5.混凝土根底与根底环防腐密封状况。 1.6.其余按邦度现行筑造施工和监理质地验收标 准和样板举行,并请供给施工、监理全经过的质地 检讨纪录、验收纪录和施工监理陈述。 2.钢筋绑扎前的企图 2.1.桩检及格 a.单桩承载力竖向抗压、抗拔静载试 验和程度承载力试验及格 b.桩位谬误及格(1/3D) c.桩头算帐(油污,砼碎块) 2.2.钢筋磨练 a.出厂及格证 b.复检及格证据 c..钢筋呆板邻接抗 拉试验及格证据 d.外面算帐 2.3.根底环的磨练和固定 a.根底环及格证据,外观检讨 b.基础尺寸的现场磨练(L法兰) c.根底环的吊运固定(起重呆板 120t吊车,d4000) d.根底环固定与塔筒门间的合联 (风行风向) 2.4.钢筋绑扎的注视重心 a.不得焊接,优先呆板邻接(25%) b.呆板邻接安稳牢靠,加倍环形筋 (套筒知足邦标条件) c.搭接长度知足图纸条件,需求重心 检讨 d.重心检讨根底环增强筋12号筋,穿 孔筋21号筋 3.混凝土的浇筑 3.1 混凝土的浇筑 1.荫藏工程的验收 a.钢筋绑扎验收 b.预埋管的掩护 c.根底环的再次调解及保 护(止水条) d.接地体系的检讨 e.模板检讨 d.杂物算帐 3.2.浇筑前的企图 a. 原质料磨练及格 b.呆板配置和用具(罐车、泵车、发 电机、振捣棒、照明、遮盖物等) c.各岗亭本领交底 d.应急预案(气候状况、配置用具 等) 3.3.浇筑中的注视事项 a.浇筑光阴(12-14h,40min) b.根底环程度度的衡量(专人衡量) c.根底环周遭振捣到位,削减磕碰 d.坍落度衡量和试块制做 e.浇筑杀青后,砼顶面压光,便于防腐施 工 f.根底环排水孔流利,算帐法兰外面 g.文雅施工 3.4.养护及回填 a.实时遮盖养护(淡水) b.混凝土温度独揽(25℃) c.拆模后的检讨(外面缺陷的措置) d.接地扁铁施工 e.混凝土外面防腐,知足施工条款 d.回填夯实(18kN/m3) f.根底环程度度及圆度衡量 二、风力发电机的塔架(塔筒) 1.风力发电机塔架的效力 1.1.举动风力发电机支持承载部件, 有足够的强度刚度担当各工况下的载 荷。 1.2.电力输送载体和配置及职员的 掩护体。 1.3.使风机特别体面。 2.REpower 风机塔架简介 风机塔架计划为锥形、圆筒式钢塔筒,依照轮毂高 度和特别的塔架计划由三段构成,如图。每个塔筒 均具有一个首肯经许可职员进入到塔筒底部的可上 锁的门,内部有一个适宜欧洲安然法式的爬梯可到 达机舱且装有防跌落掩护体系。底部塔筒计划有通 风安装以担保塔架内部氛围贯通。塔架的每一段都 设备有平台和照明灯以供停顿或正在紧要状况时供给 掩护。一朝掉电,用于应急照明体系的蓄电池可能 确保安然撤离风机。同时正在各平台安然的地位还装 设有安然电压的照明插座和利用电动用具的电源插 座。 3.载荷工况 风机塔架担当载荷不得胜过节制状况, 种种工况遵照本地形势材料和安设场 地类型确定。各品级风机基础参数规 定如下外 4.风机计划载荷工况分类 4.1.惯性力和重力载荷 效力于风电机组的静态和动态载荷,由振动、旋 转、地球引力及地动的效力形成 4.2.氛围动力载荷 由气流与风机的固定或运动转动互相效力惹起 4.3.运转载荷 由风机操作和独揽形成。 4.4.其他载荷 如动摇载荷、尾流载荷、打击载荷等 5.REpower风机塔架质料 塔架常用质料为低合金高强度机合钢 Q345D、Q345E,该质料具有韧性高, 低温功能好,焊接功能好等特色。 (本风机塔筒采用Q345D钢机合) 6.REpower风机塔架的防腐 因为风力发电机平时安设于荒原、高 山、海边,担当日晒雨淋、强紫外线、 沙尘和盐雾。外面防腐至合主要。防 腐涂层计划寿命大于15年,漆膜坚硬 耐磨附着性好,耐候性、耐水性好。 7.风机塔架筑制首肯谬误 条件首肯谬误要紧征求法兰平面度, 圆度,塔筒法兰与轴线笔直度等 三、风力发电机机舱局部 风机遵照区别的分类法式,存正在以下 分类: 程度轴与笔直轴 离网与并网 定速与变速 阻力与升力 叶片数目(三叶片) 优势向与下风向 定桨距与变桨距 有齿轮箱与直驱 自正在式与主动式 电动变桨与液压变桨 机舱的构成 机舱由底盘和机舱罩构成。 机舱内平时部署有偏航体系、传 动体系、制动体系、发电机、控 制体系。 机舱 偏航体系 风机的偏航体系也称为对风安装,是 优势向程度轴式风力机弗成少的构成 体系之一,而下风向风力机的风轮能 自然地瞄准风向,所以凡是不需求进 行调向对风独揽。 风机偏航体系分类 风机偏航体系分为主动偏 航体系和被动偏航体系, 而MM82风机采用的是主动 偏航体系,它指的是采用 电力或液压拖动来杀青对 风举措的偏航格式。 风机偏航体系的效力 与风力发电机组的独揽体系互相 配合,使风力发电机组的风轮始 终处于迎风状况,充足操纵风能, 升高风力发电机组的发电作用 供给须要的锁紧力矩,以保险风 力发电机组的安然运转 风机偏航体系的构成 偏航体系由风向标传感器、偏航轴承、 偏航驱动电机、偏航制动器、扭缆掩护 安装等几个局部构成。 风向标传感器 MM82风机有两个待加热的风速 计安设正在形势塔上。形势塔被接 地并具有盘绕风速计的雷电缉捕 回道。 风机同样具有一个带加热的风向 标安设正在形势塔上。它具有360° 的绝对胸宇鸿沟。 风向标传感器的效力 举动感想元件,对应每一个风向都有一个相 应的脉冲输出信号,通过偏航体系软件确定 其偏航偏向和偏航角度,风向标将风向的变 化用脉冲信号转达到偏航电机的独揽回道的 措置器里,通过偏航体系调动软件对比后处 理器给偏航电机发出顺时针或逆时针的偏航 下令,为了削减偏航时的陀螺力矩,电机转 速将通过同轴邻接的减速器减速后,将偏航 力矩效力正在反转体大齿轮上,发动风轮偏航 瞄准风向,当对风杀青后,风向标落空电信 号,电机阻止管事,偏航经过下场。 偏航轴承 偏航轴承的轴承内、外圈离别与 机组的机舱和塔体用螺栓邻接。 轮齿可采用内齿或外齿地势。外 齿地势是轮齿位于偏航轴承的外 圈上,内齿地势是齿轮位于偏航 轴承的内圈上,齿合受力后果较 好,机合紧凑。MM82型风机的偏 航轴承采用的是外齿地势。 偏航驱动电机 偏航驱动由4个换取电压400V的 电动机构成,偏航速度到达 0.5°∕s。 偏航制动器及偏航液压安装 偏航制动器要紧由10个安设于偏 航轴承上的液压制动卡钳和1个制 动盘构成。 a. 制动卡钳由制动钳体和制动衬块组 成。制动钳体凡是采用高强度螺栓连 接,用通过计划的足够的力矩固定于 机舱的机架上。 b. 制动盘位于塔架或塔架与机舱的适 配器上,凡是为环状。 偏航制动器效力 采用齿轮驱动的偏航体系时,为 避免因振荡的风向转折而惹起偏 航轮齿形成交变的载荷,应采用 偏航制动器(或称偏航阻尼器) 来罗致细微的自正在偏转振荡,防 止偏航齿轮的交变应力惹起齿轮 过早毁伤。 偏航液压安装效力 要紧是通过液压站对 制动卡钳举行拖动, 从而独揽制动卡钳的 松开或锁紧。 启碇和扭缆掩护安装 安设启碇和扭缆掩护安装的须要性: 启碇和扭缆掩护是风力发电机组的偏航体系 所务必具有的要紧功效。大无数风力发电机 输出功率的同轴电缆正在风力机偏航时一同旋 转,为了防御偏航赶过而惹起的电缆转动, 应正在偏航体系中设备与偏向相合的计数安装 或仿佛的圭外对电缆的扭绞水准举行检测, 该检测安装正在电缆到达划定的扭绞角度前发 启碇信号。偏航体系的启碇分为低级启碇和 终极启碇。低级启碇是正在肯定的条款下举行 的,凡是与偏航圈数和风速相合。 扭缆掩护安装的效力: 正在偏航体系的偏航举措失效后,电缆 的扭绞到达勒迫机组安然运转的水准 而触发该安装,使机组举行紧要停机。 凡是状况下,这个安装是独立于独揽 体系的,一朝这个安装被触发,则机 组务必举行紧要停机。 扭缆掩护安装构成: 凡是由独揽开合和触点机构构成,独揽开合 凡是安设于机组的塔架内壁的支架上,触点 机构凡是安设于机组悬垂局部的电缆上。当 机组悬垂局部的电缆扭绞到肯定水准后,触 点机构被晋升或被松开而触发独揽开合。正 常运转时,如机舱正在统一偏向偏航累计胜过 3圈时,则扭缆掩护安装举措,实施启碇。 当回到核心地位时启碇自愿阻止。 偏航启碇 偏航体系管事道理: 风向标举动感想元件,对应每一个风向都有 一个相应的脉冲输出信号,通过偏航体系软 件确定其偏航偏向和偏航角度,风向标将风 向的转折用脉冲信号转达到偏航电机的独揽 回道的措置器里,通过偏航体系调动软件比 较后措置器给偏航电机发出顺时针或逆时针 的偏航下令,为了削减偏航时的陀螺力矩, 电机转速将通过同轴邻接的减速器减速后, 将偏航力矩效力正在反转体大齿轮上,发动风 轮偏航瞄准风向,当对风杀青后,风向标失 去电信号,电机阻止管事,偏航经过下场。 传动体系 叶轮形成的呆板能由机舱里的传 动体系转达给发电机,风力机的 传动体系凡是征求低速轴、高速 轴、齿轮箱、联轴器和一个能使 风机正在紧要状况下阻止运转的刹 车机构等。 齿轮箱 齿轮箱(南京高速齿轮筑制有限 公司)用于增补叶轮转速,从 20~50r/min增速到 1000~1800r/min,驱动发电机。 齿轮箱采用行星斜齿平行轴式。 齿轮传动比为105.5:1,轴线°,转动时按顺时针偏向 转动。 联轴器 它要紧邻接发电机、齿轮箱和风 轮,当风力发动风轮转动时,联 轴器举动传动体系主轴发动发电 机的转动。 制动体系 制动体系由低级氛围动力制动系 统和次级呆板制动体系构成。 氛围动力制动体系 它征求风机的三个叶片,每个叶片装有独立 独揽器、变桨驱动和应急电源供应以确保高 级其它冗余独揽。氛围动力制动通过调解风 轮叶片到顺桨地位来达成。这可动态利用不 同的变桨速率举行,所以避免最大负荷。单 个风轮叶片变桨体系中的每一个都可能所有 独立运转。一朝电网掉电,变桨体系可通过 其各自的应急电源供应举行供电。单叶片的 制动力一经足够能使风机安然停机,这便产 生一个三倍冗余的安满堂系。 呆板风轮制动体系 它举动一个主动体系安设正在高速主轴 上,通过卡销的闭锁来达成风轮制动。 正在低级安满堂系局部或总计失效时该 呆板体系可被激活并与叶片调动体系 一道使风轮阻止。它同样可正在氛围动 力制动体系一经阻止风轮的状况下为 维修管事赐与更众安然保险。 发电机 发电机采用双馈异步风力发电机 双馈异步风力发电机机合 它是绕线型转子三相异步发电机 的一种,其定子绕组直接接入交 流电网,转子绕组端接线只滑 环引出,接至塔筒底部的变频柜, 正在通过变频柜内部的调压和调频, 供应三相变频换取励磁电流。 双馈异步风力发电机的管事道理 当转子绕组通过三相低频电流时,正在转子中 造成一个低速转动磁场,这个磁场的转动速 度n2与转子的呆板转速nr相叠加,等于定子 的同步转速n1,即nr±n2=n1,从而正在发电 机定子绕组中感想出相应于同步转速n1的工 频电压。当风速转折时,转速nr随之转折。 正在nr转折的同时,相应变革转子电流的频率 和转动的速率n2,储积电机转速的转折,保 持输出频率恒定稳定。 异步电机的转差n 1n率1n r s= 双馈异步风力发电机 转子三相绕组内通入的电流频率为 fs p2n p(n1nr)p1n n1nr 60 60 60 n1 1 f2= ,式中讲明,正在双馈异步 风力发电机转子以转折的转速转动时,只须 正在转子的f 1s三相对称绕组中通入转差频率 (即 )的电流,则正在双馈异步风力发电机 的定子绕组中就能形成50Hz的恒频电势。 双馈异步风力发电机正在转子转速低于同步转 速时也可运转于发电状况;定子绕组端口并 网后永远发出电功率;但转子绕组端口电功 率的流向取决于转差率的巨细。 独揽体系 100KW以上的中型风力发电机组及1MW以 上的大型风力发电机组皆配有由微机或可编 程独揽器(PLC)构成的独揽体系来达成控 制、自检和显示功效。大、中型风力机的运 行及掩护需求一个全自愿独揽体系,它务必 能独揽自愿启动、叶片桨距的呆板调动及正在 平常和非平常状况下停机。除了独揽功效, 体系也能用于监测以供给运转状况、风速、 风向等音信。该体系是以计划机为根底,可 以长途监测独揽。 并网运转的风力发电机组的独揽体系平时应具备以 下功效: ⑴遵照风速信号自愿进入起动状况或从电网切出。 也即是说按预先设定的风速值(3.5m/s)自愿启动 风力发电机组,并通过软启动安装将异步发电机并 入电网,而当风速大于最大运转速率(25 m/s)时 达成自愿停机,失速调动风力发电机是通过电机控 制叶片尖端局部沿叶片枢轴转动90°,从而达成电 动刹车。 ⑵遵照功率及风速巨细自愿举行转速和功率独揽。 ⑶遵照风向信号自愿偏航对风独揽。 ⑷遵照功率因数自愿参加(或切出)相应的储积电 容。 ⑸当发电机脱网时,能确保机组安然停机。 ⑹正在机组运转经过中,能对电网、风况和机组的运 行境况举行监测和纪录,征求电网三相电压、发电 机输出的三相电流、电网频率、发电机功率因数等, 对映现的相当状况可能自行占定而且采纳相应的保 护程序,并可能遵照纪录的数据,天生百般图外, 以响应风力发电机组的各项功能目标。 ⑺具有以微型计划机为中枢的核心监控体系(上位 机),可能对风力发电场一台或众台风机举行监测、 显示及独揽,具备长途通讯的功效,可能达成异地 遥控操作。通过调制解调器与电话线邻接。 ⑻具备完满的掩护功效,确保机 组的安然。 掩护功效有:电网挫折掩护;风 机超速掩护;机舱的振动掩护; 发电机齿轮箱的过热掩护;发电 机油泵及偏航电机的过载掩护; 主轴过热掩护;电缆扭绞掩护; 液压体系的超压和低压掩护;控 制体系的自诊断。 借助百般传感器自愿检测风力发电机组的运 行参数及状况,征求风速、风向、风力机风 轮转速、发电机转速、发电机温升、发电机 输出功率、功率因数、电压、电流等以及齿 轮箱轴承的温度、液压体系的油压等。当出 现阴毒形势(如强风、台风、低温等)状况, 电网挫折(如缺相、电压不服均、断电等) 发电机温升过高、发电机转子超速、齿轮及 轴承温渡过高、液压体系压力下降以及机舱 振动激烈等状况时,机组也将自愿停机,并 且惟有正在确切检讨出挫折并清除后,风力发 电机组才略再次自愿启动。 MM82风电机组独揽体系 图 顶部独揽柜 疾速总线 以太网光 纤 独揽面板 变桨独揽 器 札记本电 脑 札记本电脑 底部独揽柜 变频器独揽柜 道由器 DSL/ISDN 风机机舱安装 风机机舱安装分为呆板安装和电气装 配 呆板安装 ⑴底座预措置:①明净底面②检讨各 螺缝孔③安设弹性支持 ⑵偏航体系安装:①偏航轴承安设② 刹车盘、刹车卡钳、液压站、干油润 滑泵、集油环等的安设③偏航电机的 安设 ⑶主轴安装:①轴承安设②轴承座安 装③锁紧螺母安设④注油 ⑷齿轮箱安装:①风轮制动盘、卡钳安设② 齿轮箱弹性支持安设 ⑸传动邻接:主轴与齿轮箱邻接正在一道 ⑹敷设全部电缆,征求动力电缆和独揽电缆 ⑺传动对中:安设传动体系并调动对中 对中:指的是风轮、轴承、齿轮箱、发电机 通过联轴器将中点维系正在同不断线上。(对 中的后果影响到呆板磨损、发电机载荷动摇 等) 电气安装 ⑴发电机、Topbox、传感器等安设, 一、二次接线 ⑵电气企图,定值调解 ⑶机舱测试(功效测试):用轮毂模 拟盒举行模仿平常的轮毂运转状况, 证据各电气、呆板安装以及一、二次 接线切实切性。 ⑷机舱罩安设:①梯子安设②明净外 面③防腐④250kg吊车安设 机舱安然掩护体系 风力发电机组的安然掩护体系要紧包 括防雷击掩护、超速掩护、机组振动 掩护、发电机过热掩护、过压及短道 掩护等。 防雷击掩护 风力发电机组安设正在野外对比高的塔上,正在 雷电行径区域极易遭雷击。风力机防雷手段 要紧有采用安设正在机舱顶部的避雷针掩护, 风机叶片上的接闪器,发电机定转子避雷保 护以及机舱与塔筒之间的间隙,举行防雷击 掩护。避雷掩护的举措经过:①当产生雷击 时,叶片接闪器将雷电流引入碳刷,通过塔 筒,最终通过接地网,将大电流泄如大地。 ②当雷击时,大电流经形势杆上的避雷针, 流入底座,再通过塔筒,通过根底接地极, 最终向大地放电。 超速掩护 当风轮转速胜过首肯鸿沟时,为了防 止风轮飞车而损坏叶片,形成更大的 吃亏,风力发电机组都有速率检测环 节,实时采纳刹车手段。 机组振动掩护 风力发电机组中有一个振动传感器, 当主机振动较大时,振动传感器发出 信号,刹车停机。 发电机过热掩护 发电机内设温度传感器,当温度胜过 首肯值时,独揽体系自愿停机。 双馈风力发电机体系的并网运转 我厂的REpower MM82型风机采用的 是变速恒频并网运转格式。即风力发 电机组的转速随风速的波举措变速运 行,但仍输出恒定频率的换取电。这 种格式可升高风能的操纵率,但将导 致务必增补达成恒频输出的电力电子 配置,同时还应管理因为变速运转而 正在风力发电机组支持机合上映现共振 景象等题目的。 双馈风力发电机体系并网运转的特色: 双馈发电机定子三相绕组直接与电网相连, 转子绕组经变频器连入电网,可能达成功率 的双向活动。因为正在风力机变速运转时发电 机也为变速运转,所以为了达成与电网的并 联,将由双馈异步电机和以自合断器件为功 率开合的变频器构成的体系采用脉宽调制技 术(PWM)独揽。采用双馈异步电机,只 要遵照风速的转折和发电机转速的转折调解 转子的电流频率,即可达成恒频独揽。这种 体系并网的特色如下: (1)风力机启动后发动发电机至靠拢 同步转速时,由变频器独揽举行电压 结婚、同步和相位独揽,以便连忙地 并入电网,并网时基础上无电流打击。 (2)风力发电机的转速可随风负载的 转折实时作出相应的调解,使风力发 电机组以最佳叶尖速比运转,形成最 大的电能输出。 (3)双馈发电机励磁可调量有3个:励磁电 流的频率、幅值和相位。调动励磁电流的频 率,担保发电机正在变速运转的状况下发出恒 定频率的电力;通过变革励磁电流的幅值和 相位,可到达调动输出有功功率和无功功率 的方针。当转子电流相位变革时,由转子电 流形成的转子磁场正在电机气隙空间的地位有 一个位移,从而变革了双馈电机定子电动势 与电网电压向量的相对地位,也即变革了电 机的功率角,因此,调动励磁不光可能调动 无功功率,也可能调动有功功率。 双馈风力发电机的运转格式 (1)超同步运转(转子转动磁场偏向与机 械转动偏向相反,磁场的转动速率n2为负)。 定子向电网赠送电力外,转子也向电网赠送 一局部电力。 (2)亚同步运转(转子转动磁场偏向与机 械转动偏向相仿,磁场的转动速率n2为正)。 (3)同步运转。此种状况下转子的呆板转 速nr=定子的同步转速n1,滑差频率f2=0, 这讲明此时通入转子绕组的电流的频率为0, 也即是直流电流,与普串连步发电机一律。 变速风力机驱动双馈异步发电机与电网并联运转 (1)频率的独揽。当风速下降时,风力机转速降 低,异步发电机转子转速也下降,转子绕组电流产 生的转动磁场转速将低于异步电机的同步转速ns, 定子绕组感想电动势的频率f低于f1(50Hz),同 时测速安装立时将转速下降的音信反应到独揽转子 电流频率的电道,使转子电流的频率增高,则转子 转动磁场的转速又回升到同步转速n2,使定子绕组 感想电势的频率f又克复到额定频率f1(50Hz)。 同理,当风速增高时,则使转子电流的频率下降, 使定子绕组的感想电动势频率从头克复到频率f1。 当异步电机转子转速等于同步转速时,此时转子电 流的频率应为零,即转子电流为直流电流,此时双 馈异步发电机变为普串连步发电机运转。 (2)电压的独揽。当发电机的负载增补时, 发电机输出端电压下降,此音信由电压检测 获取,并反应到独揽转子电流巨细的电道, 也即通过独揽三相半控或全控整流桥的晶闸 管导通角,使导通角增大,从而使发电机转 子电流增补,定子绕组的感想电动势增高, 发电机输出端电压克复到额定电压。反之, 当发电机负载减小时,使转子电流减小,定 子绕组输出端电压降回至额定电压。 (3)变频器及独揽格式。采用脉宽调 制(PWM)独揽的由IGBTs构成的变 频器。 MM82风力发电 机利用双馈电机, 与电网邻接合联 如下: 3 3 转子 变频器 定子3 齿轮箱 双馈发电机 电网 风力发电机组的启动、并网与停机 风力发电机组正在参加运转前应具备的条款 (1)电源相序确切,三相电压平均。 (2)偏航体系处于平常状况,风速仪和风向标处 于平常运转的状况。 (3)制动体系和独揽体系的液压安装的油压和油 位正在划定鸿沟内。 (4)齿轮箱油位和油温正在平常鸿沟内。 (5)各项掩护安装均正在确切参加地位,且掩护定 值均与答应设定的值相符。 (6)独揽电源处于接通地位。 (7)独揽计划机显示处于平常运转状况。 (8)经维修的风力发电机组正在启动前全部为检修 而设立的百般安然程序应已拆除。 风力发电机组的启动和停机 1.风力发电机组的启动和停机有自愿和手 动两种格式 2.风力发电机组应能自愿启动和停机 (1)风力发电机组的自愿启动。风力发电 机组处于自愿状况,当风速到达启动风速范 围时,风力发电机组按计划机圭外自愿启动 并入电网。 (2)风力发电机组的自愿停机。风力发电 机组处于自愿状况,当风速赶过平常运转范 围时,风力发电机组按计划机圭外自愿与电 网解列停机。 风力发电机的手动启动和停机 手动启动和停机有四种操作格式: (1)主控室操作。正在主控室操作计划机启 动键或停机键。 (2)当场操作。断开遥控操作开合,正在风 力发电机组的独揽盘上操作启动或停机按钮, 操作后再合上遥控开合。 (3)长途操作。正在长途终端操作启动键或 停机键。 (4)机舱上操作。正在机舱的独揽盘上操作 启动键或停机键,但机舱上操作仅限于调试 时利用。 四、风轮 风轮由叶片,轮毂构成,风轮有三个叶片, 叶片通过叶片轴承以法兰固定正在锻制轮毂上。 风轮叶片所以可能通过变桨驱动沿其纵性轴 线举行调解。为确保正在掉电或风机挫折状况 下变桨体系冗余或接连运转,每个叶片都有 其自己独立的蓄电池组和独揽器。 正在局部负荷鸿沟内,即当风机正在额定功率 以下运转时,风机以固定叶片桨距和可变速 度管事获取最优的风轮动力。正在额定负载范 围内,即当风机已到达其最大风轮速率时, 风机以恒定的发电机供给的恒定扭矩运转。 风速变革是通过变桨体系举行独揽。 风轮本领数据: 风轮本领数据风轮直径: 82.0m 扫风面积: 5281㎡ 速率鸿沟: 8.5~17.1(+16%)rmp 最大叶尖速率: 约73.4m/s 风轮轴线° 转动偏向: 顺时 风轮地位: 优势向 风轮重量(征求变桨体系): 约36.4t 叶片 REpower MM82 叶片计划组成了一个强壮 的机合以面临高风速荷载,同样组成较轻的 机合以下降向机舱的负荷转达。这通过利用 玻璃纤维加强塑料(GPR)来达成,该机合可 最佳供给所需的质料功能。 同样为获取高氛围动力作用对叶片举行最 优化以下降风机噪声传输。叶片的防紫外线 凝胶漆外面可掩护叶片外面免受湿润影响。 同样正在少许特定区域(比方叶片前缘)采用 特定掩护程序避免腐化。 风轮叶片本领数据 风轮叶片数: 风轮叶片长度: 风轮叶片重量: 叶片质料: 3 约40.0米 约6.4t GRP 轮毂 轮毂的效力及道理先容: 轮毂是风轮的合键,也是叶片的根部 与主轴的邻接件。全部从叶片传来的 力,都通过轮毂转达到传动体系,再 传到风力机驱动的对象。同时轮毂也 是独揽叶片桨距的所正在。 轮毂的组成 轮毂征求:变桨轴承、变桨电机、 蓄电池、独揽箱、集油袋、干油 润滑泵、干油分拨器、行程开合、 传感器、变桨齿轮箱、轮毂罩等。 变桨轴承 风机轴承征求偏航轴承与变桨轴 承,相看待偏航轴承来讲变桨轴 承的打击载荷对比大,风垂正在叶 片上的晃动也大,因此条件便将 轴承的逛隙应为零或稍微的负逛 隙值,如此正在晃动状况下可削减 轴承的细微磨损,偏航轴承条件 为小逛隙。 变桨电机 变桨体系的电机是直流电机,3个 电机互相独立、同步运转。 电池盒 正在轮毂内,共有三只,电网无电 时,供变桨用。正在单个风轮叶片 变桨体系中的每一个都可能所有 独立运转。一朝电网掉电,变桨 体系可通过其各自的应急电源 (即电池盒)供应举行供电。 独揽箱 正在轮毂中有三个独揽箱,此中一 个独揽箱含有独揽器,可与顶部 箱举行数据通信,用以达成同步 独揽。 集油袋 安设正在变桨轴承上,每个轴承上 有10个,内有出油喷嘴 干油润滑泵 安设正在变桨轴承上,每个轮毂上有1个 干油润滑泵,给轴承供给润滑油 干油分拨器 变桨体系管事7个小时后,由干油润滑 泵通过干油分拨器通过油管给变桨系 统加油,加油光阴一连2min。 行程开合 行程开合又称限位开合或地位开合。它是一 种遵照运转部件的行程地位而切换电道管事 状况的独揽电器。行程开合的举措道理和控 制按钮一样,正在机床配置中,事先将行程开 合遵照工艺条件安设正在肯定的行程地位上, 部件正在运动中,装正在其上的撞块压下行程开 合顶杆,使行程开合的触点举措而达成电道 的切换,到达独揽运动部件行程地位的方针。 这里安设的为91°、95°举措的限位开合, 两个开合为主副合联,平常停机状况下变桨 极限为90°,电网挫折时变桨极限为91°。 传感器 1 角度传感器 通过小齿轮和变桨轴承外齿联动,设 定变桨轴承的外齿的每个齿的角度值, 通过计划小齿轮走过的齿数就可能计 算出变桨的角度。 2 温度传感器 采用铂电阻PT100温度传感器,即0度 时阻值为100欧,电道采用惠斯登平均 电桥。 轮毂罩 掩护轮毂内部免受腐化等,延迟 利用寿命。 轮毂的安装经过简介 变桨轴承安装 独揽盒、电池盒安装 变桨电机安装 干油润滑泵安装 干油分拨器及管线安装 其他附件,如售后任事灯等安装 轮毂的电气安装 (1)将电池盒与独揽盒全部插头按正 确的格式邻接并紧固; (2)安设角度传感器、限位开合。 轮毂的测试 需求通电模仿现场举行功效性测试, 征求:线与线的绝缘电阻测试、接地 电阻测试、走电流掩护测试光阴、变 桨轴承转动测试、变桨发烧心况等。 轮毂罩的安设 玻璃钢的轮毂罩按固定格式安装,并 做好核心线标识,轴标号等管事,存 放光阴为防潮,对外露的螺栓涂漆。 变桨体系 叶片通过叶片轴承以法兰固定正在轮毂 上,以沿其纵向轴线转动。叶片转动 通过孤独附正在每一个叶片上的变桨驱 动和每一个独揽器体系来达成。为了 使每一个叶片调动同步化,需求利用 一个分外的同步独揽器。正在电网掉电 或风机挫折时,风机的安然运转可通 过每个变桨驱动的孤独不间断电源进 行担保。 变桨体系本领数据 道理:电气驱动,单叶片变桨 功率独揽:变桨和风轮速率独揽 变桨驱动:带有缓冲电池的同步直流 电机 最大叶片角: 91° 安然停机时的变桨速率 : 7°/s 安然掩护体系 轮毂锁:需求进入轮毂则首优秀行变 桨停机,抱闸抱住齿轮箱的轴,此时 风轮锁插入定位孔,使叶片定位,如 果没有插优势轮锁,机舱会发出报警 信号,指点管事职员杀青此操作。 风力发电机传感器局部 传感器举动风力发电机的感观局部, 将风力发电机正在百般运转状况下的非 电物理量如温度、压力、液位、风力、 风向等音信转换成电信号,随时反应 给其内部的独揽体系,再由独揽体系 对回收到的音信举行占定,做出相应 的措置或举措。可能说,传感器相当 于风电机的二次局部,起到看管、保 护的效力。 举动风机的主要构成,传感器的数目 和品种占了相当大的一局部,下面详 细先容一下百般区别传感器的安设位 置和效力。 1.风速与风向的衡量 MM82风机有两个带加热的风速计和一个带加热的 风向标安设正在机舱外部的形势塔上。形势塔被接地 并具有盘绕风速计的雷电缉捕回道。 风速计将检测到的风速音信传到达顶部独揽箱,由 独揽箱对数据举行占定,据实来举行变桨调动,以 升高风能操纵率,同样也起到掩护叶片的效力。风 速计的状况通常由运转计划机举行监测,此中一个 被加热,另一个为常温状况。正在寒凉气候,借使未 加热的风速计被冻结,独揽体系会立时举行纪录, 之后独揽器阻止风机。通过手动独揽该风机可再次 参加运转。 风向标要紧是用以及时监测风向的转折,为风机偏 航供给依照,它具有360°的绝对胸宇鸿沟。 2.转动偏向与转动速率 转向速率传感器用以衡量风轮、齿轮箱高速 轴、发电机负荷端、主轴、偏航、变桨等的 速率或角度。 此中一局部传感数据,要紧是看管下令实施 的状况是否平常。少许是看管风机各局部是 否运转平常。如齿轮箱高速轴侧的速率传感 器看管数据将发送至Topbox独揽器,并同 主轴速率传感器的看管数据举行对比,以判 断运转平常。 3.晃动与摆动 正在风机的底部安设了两 个晃动传感器,一个机 械型的,一个电子型的。 呆板型的晃动传感器为 触点式的,可能监测风 机完全来自各个偏向的 晃动状况。而电子型震 动传感器要紧监测机舱 内的晃动。当晃动或摆 动到达了风机的预设标 准,传感器将举措于停 机。 4.发电机传感器 地位 轴承A 轴承B 定子线圈 定子线圈 滑环机构 被衡量 温度 温度 温度 温度 电刷磨损 传感器 PT 100 PT 100 PT 100 PTC 磨损传感器 磨损传感器的要紧管事道理为:当发 电机运转时,电刷会因与滑环接触而 存正在磨损的景象,为安然运转思考, 当磨损到肯定水准,电刷需求换新, 因此正在电刷上加装一个磨损传感器, 当传感器与滑环靠拢到预设数值时, 传感器将报警。 5.齿轮箱传感器 地位 被衡量 油罐 温度 高速主轴 轴承1温度 低速主轴 轴承2温度 齿轮箱 冷却油入口油压 油泵 油压 油过滤器 油压 传感器 PT 100 PT 100 PT 100 模仿压力传感器 模仿压力传感器 压力开合 6.其它温度传感器 地位 机舱下侧 机舱 风轮轴承 顶端箱 底部箱 变压器室 变频器 被衡量 传感器 温度(外部) PT 100 温度(内部) PT 100 温度 PT 100 温度 PT 100 温度 PT 100 温度 PT 100 温度 PT 100 7.制动磨损探测器 齿轮箱高速轴侧外部的制动盘上,装有一个液压卡 钳,当风机需求紧要停机或者需求进入轮毂管事时, 将启动液压卡钳。因轮毂侧的自己重力惹起的惯性 很大,为防御急速刹车惹起轴承损坏,利用液压卡 钳时,凡是状况下是正在风机变桨停机后,叶片转动 速率很慢的功夫,滥觞抱刹。正在抱刹经过中卡钳将 会有很大的磨损,为防御卡钳的金属局部与制动盘 直接接触,正在卡钳上设有一个制动磨损探测器,当 磨损到计划的安然水准,探测器将报警,以提示工 作职员。 8.偏航启碇 正在风速长光阴胜过风机 启动风速,但风向有连 续转折时,就有大概出 现风机偏航体系接连沿 统一个偏向偏转的景象。 为防御塔筒内部的电缆 因扭矩过大而被扭断, 正在风机的偏航体系的轴 承上加装了一个启碇开 合,其齿轮咬合偏航系 统的齿轮,当监视探测 到机舱沿统一个偏向旋 转了3圈时,开合举措将 风机停运。 9.限位开合 限位开合又称行程开合,安设于轮毂偏航系 统的轴承上面,该开合有两个区别地位的触 点,后面一个为备用开合。正在平常运转时, 变桨体系的举措角度由Topbox独揽,可是 正在相当状况或Topbox挫折时,下令不起作 用或发不出下令,同时要担保叶片的安然, 需求加装一个限位开合,举动后备。变桨的 最大角度预设为90 ?,该开合节制角度离别 为91?、95?。 10.角度传感器 变桨体系要遵照风速的巨细来调解桨 叶的角度,以合适及时的风能,因此 其转折的角度需求角度传感器来举行 监测,以示各局部运转平常。正在变桨 电机的内部有一个角度传感器,电机 旁边也有一个与变桨轴承齿轮咬合的 角度传感器,两者之间的数据要紧是 用于作对比。




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