培训教材(发电机)0苏.ppt

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 v 0.17 hz,滤波器,3,=,=,690 v 50 hz,go,pc,cpc,ig,3,690 v 50 hz,dfig,数字 / 模拟 输入 / 输出,crow bar,du/dt filter,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 19 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。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 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：5