培训教材(发电机).ppt

第 1 页 风力发电机组培训教材 编 制：风电部 日 期：2006-7-23 ——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 77.8% ~ ~ 100% 19.4% 0.8% 能量损耗 变频器 18.6% 96.4% 电网 2.8% 发电机 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。 定子功率 转子功率 电网功率 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1000～2000rpm，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 。 定子功率 转子功率 电网功率 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 额定输出 1800rpm时1520kW 级数 4级 速度范围 1000～2000 功率因数 容性0.95～感性0.9 定子电压 690VAC± 10% 最高定子电流 1300A 定子连接 D 转子连接 Y 最高转子电流 500A 频率 50 Hz ±10% 效率 ≥97%（额定状态下） 最大发电机损耗 ≤45 kW 转子开路电压 2000V 绝缘等级 F级绝缘/H级绝缘 工作寿命 20年 轴承设计寿命 170，000小时 冷却 水冷，≤60 l / min 水压 ≤5 bar 入口水温度 ≤+50°C 发电机重量 5700kg 防护等级 IP 54 中心高 450mm 涂层颜色 RAL5003 电机安装方式 IMB3 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