培训教材(发电机)0苏.ppt

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1、第 1 页,风力发电机组培训教材 34b 编 制：风电部 日 期：2006-7-23,华锐风电科技有限公司,发电机部分,第 2 页,目 录,1 安装位置 2 作用与工作原理 3 技术参数 4 附件 5 运输、贮存及维护,华锐风电科技有限公司,1安装位置,第 3 页,通过联轴器与齿轮箱高速端相连。从驱动端往发电机看控制柜位于右侧。,华锐风电科技有限公司,叶片吸收风能中的动能，将其转化为机械能传给齿轮箱。发电机将齿轮箱传输到发电机主轴的机械能转化为电能，通过发电机定子、转子传送给电网。发电机分为同步发电机（传统发电机模式）和异步发电机。传统风力发电机组模式效率可达93.2%,而双馈异步发电机模式可

2、达96.4%。,2作用与工作原理,作用：,第 4 页,华锐风电科技有限公司,传统风力发电机组能量流图,93.2%电网,100%,变频器,发电机,4.0%,2.8%,功率损耗,功率损耗,第 5 页,华锐风电科技有限公司,2作用与工作原理,变速恒频发电机组能量流图,第 6 页,华锐风电科技有限公司,2作用与工作原理,变速恒频技术特点,采用双馈异步发电机（DFIG）只在发电机转子测使用相当于发电机容量1/3的变频器风机转速随风速变化得到最优控制消除紊流对机器和设备的影响，大幅提高关键部件寿命采用IGBT变频器，可调节发电机输出功率因数系统损耗小，发电量高并网时冲击小，适合弱电网,第 7 页,华锐风电

3、科技有限公司,2作用与工作原理,变速恒频控制结构,GO:光缆 IG:增量编码器DFIG:双馈异步发电机,0.690 V0.17 Hz,滤波器,3,=,=,690 V50 Hz,GO,PC,CPC,IG,3,690 V50 Hz,DFIG,数字/模拟输入/输出,CrowBar,dU/dtFilter,控制,dU/dt 滤波器,Crow Bar,GO,第 8 页,华锐风电科技有限公司,2作用与工作原理,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。亚同步发电时，通过定子向电网馈送能量、转子吸收能量产生制动力矩使电机工作在发电状态。这时脉冲整流器相当于整流器从电网吸收能量。,功率与发电机转速的

4、曲线图,第 9 页,华锐风电科技有限公司,2作用与工作原理,超同步发电时，通过定转子两个通道同时向电网馈送能量，这时脉冲整流器相当于逆变器将直流侧能量馈送回电网。转速范围是10002000rpm，同步转速是1500rpm。定子电压等于电网电压。转子电压与转差频率、转子堵转电压成正比。,功率与发电机转速的曲线图,第 10 页,华锐风电科技有限公司,2作用与工作原理,3.发电机技术参数,第 11 页,华锐风电科技有限公司,3.发电机技术参数,第 12 页,华锐风电科技有限公司,690V，功率因数为1，50Hz,3.发电机技术参数,尺 寸图,第 13 页,华锐风电科技有限公司,加热器 为了使风力发电

5、机组在低温环境下正常运行，发电机内置了600W的加热器。在低温启动风机时，首先启动加热器，通过排水孔排出冷凝水。加热器的启停由PLC控制。PT100温度传感器 每个定子绕组、轴承都用2个PT100温度传感器来检测和监控温度，防止发电机过热。如果绕组、轴承温度过高，监控系统就发出警报，并降低功率，如果温度过高变频器系统关断。,4.发电机附件,第 14 页,华锐风电科技有限公司,编码器 变频器系统需要实时监测发电机的转速进行控制。编码器是一种精确的测量设备，记录与其相连的设备的角度位置和转速。因而速度检测采用分辨率高、性能稳定、安装方便、抗干扰能力强、体积小、重量轻的增量型编码器。发电机主轴和编码

6、器主轴的连接用R+W,MK1 020/40 XX的弹性联轴器。编码器轴和驱动轴不能用任何的刚性连接。,4.发电机附件,第 15 页,华锐风电科技有限公司,编码器,4.发电机附件,电压：5VDC；分度：2500线/转；输出信号：A,/A,B,/B,N,/N,第 16 页,华锐风电科技有限公司,编码器 编码器轴与发电机主轴必须绝缘；编码器壳体与发电机壳体必须绝缘；,4.发电机附件,第 17 页,华锐风电科技有限公司,接线盒 定子接线盒 定子为三角形连接，每相通过大约5m长的电缆连接到变频器。如下表所示：,4.发电机附件,第 18 页,华锐风电科技有限公司,接线盒 定子接线盒,4.发电机附件,第 1

7、9 页,华锐风电科技有限公司,接线盒 转子接线盒 转子为Y形连接，转子电缆为屏蔽电缆且EMC螺纹连接，防止转子与变频器之间的信号干扰、便于变频器控制。转子接线盒的电缆连接如下表所示：,4.发电机附件,第 20 页,华锐风电科技有限公司,接线盒 转子接线盒,4.发电机附件,第 21 页,华锐风电科技有限公司,接线盒 转子接线盒,4.发电机附件,第 21 页,华锐风电科技有限公司,冷却 双馈异步发电机冷却方式采用水冷的形式。需冷却部位为集电环系统、定转子绕组（通过机壳水冷却管道）。冷却水从集电环的后端入水口进入，经蛇行的水管从集电环后端的出水口流出给机壳上端的入水口，出水口与入水口位于同一轴向位置

8、。冷却管道如图所示：,4.发电机附件,第 22 页,华锐风电科技有限公司,水冷：优点：发电机体积小、结构紧凑，效率高，机舱无需排风扇。缺点：需要冷却液。风冷优点：无需冷却液，温度适应范围广。缺点：体积大，效率低，机舱需要增设排 风孔，影响防护。适应市场及中国风场的多样化需求，正开发多种机型。,第 23 页,华锐风电科技有限公司,第 24 页,华锐风电科技有限公司,轴承 发电机两端必须是绝缘轴承，且选用品牌过硬、质量最优的SKF或FAG绝缘轴承。自动润滑系统 润滑泵：Kluberplex BEM 41-132 润滑脂：Lincoln P223,第 25 页,废油脂箱,第 26 页,接地保护,第

9、27 页,运输及贮存 机器在供货时要用合格的木材包装。如果机器到达指定地点之后不能立即安装并投入使用，必须进行合理的短时间贮存。在选择存放位置时必须注意下列事项：良发通风、干燥和无震动要防潮、防冻、防热、防粉尘和砂子要防止有害小动物，如啮齿目动物、翅目昆虫等等在不准备投产需要长期贮存时，对机器还要附加专用防腐措施防止损坏：发电机只能装填冷却剂混合物来贮存所有光面都要通过涂适合的物质防腐,5.运输、贮存及维护,第 28 页,华锐风电科技有限公司,集电环单元的操作和维护 集电环单元是专为风力发电设备的发电机开发的。共4个集电环。其中第4个为接地集电环，以实现轴接地。允许极限值是：最大转速：2400rpm(每分钟转数)最大检验电压：5kv 最大持续电流负荷：500A 最高冷剂温度：50 集电环系统的维护周期为半年，每半年打开盖板和底板，吹静碳粉并把碳刷取出来检查其磨擦面。,5.运输、贮存及维护,第 29 页,华锐风电科技有限公司,附件：IP防护等级,第 30 页,华锐风电科技有限公司,谢 谢！,华锐风电科技有限公司,