第 1 頁,風力發電機組培訓教材 34b 編 制：風電部 日 期：2006-7-23,華銳風電科技有限公司,發電機部分,第 2 頁,目 錄,1 安裝位置 2 作用與工作原理 3 技術參數 4 附件 5 運輸、貯存及維護,華銳風電科技有限公司,1安裝位置,第 3 頁,通過聯軸器與齒輪箱高速端相連。從驅動端往發電機看控制柜位于右側。,華銳風電科技有限公司,葉片吸收風能中的動能，將其轉化為機械能傳給齒輪箱。發電機將齒輪箱傳輸到發電機主軸的機械能轉化為電能，通過發電機定子、轉子傳送給電網。 發電機分為同步發電機（傳統發電機模式）和異步發電機。傳統風力發電機組模式效率可達93.2%,而雙饋異步發電機模式可達96.4%。,2作用與工作原理,作用：,第 4 頁,華銳風電科技有限公司,傳統風力發電機組能量流圖,93.2% 電網,100%,變頻器,發電機,4.0%,2.8%,功率損耗,功率損耗,第 5 頁,華銳風電科技有限公司,2作用與工作原理,變速恒頻發電機組能量流圖,第 6 頁,華銳風電科技有限公司,2作用與工作原理,變速恒頻技術特點,采用雙饋異步發電機（dfig） 只在發電機轉子測使用相當于發電機容量1/3的變頻器 風機轉速隨風速變化得到最優控制 消除紊流對機器和設備的影響，大幅提高關鍵部件壽命 采用igbt變頻器，可調節發電機輸出功率因數 系統損耗小，發電量高 并網時沖擊小，適合弱電網,第 7 頁,華銳風電科技有限公司,2作用與工作原理,變速恒頻控制結構,go: 光纜 ig: 增量編碼器 dfig: 雙饋異步發電機,0.690 v 0.17 hz,濾波器,3,=,=,690 v 50 hz,go,pc,cpc,ig,3,690 v 50 hz,dfig,數字 / 模擬 輸入 / 輸出,crow bar,du/dt filter,控制,du/dt 濾波器,crow bar,go,第 8 頁,華銳風電科技有限公司,2作用與工作原理,變頻器控制電機在亞同步和超同步轉速下都保持發電狀態。亞同步發電時，通過定子向電網饋送能量、轉子吸收能量產生制動力矩使電機工作在發電狀態。這時脈沖整流器相當于整流器從電網吸收能量。,功率與發電機轉速的曲線圖,第 9 頁,華銳風電科技有限公司,2作用與工作原理,超同步發電時，通過定轉子兩個通道同時向電網饋送能量，這時脈沖整流器相當于逆變器將直流側能量饋送回電網。轉速范圍是10002000rpm，同步轉速是1500rpm。定子電壓等于電網電壓。轉子電壓與轉差頻率、轉子堵轉電壓成正比 。,功率與發電機轉速的曲線圖,第 10 頁,華銳風電科技有限公司,2作用與工作原理,3.發電機技術參數,第 11 頁,華銳風電科技有限公司,3.發電機技術參數,第 12 頁,華銳風電科技有限公司,690v，功率因數為1，50hz,3.發電機技術參數,尺 寸 圖,第 13 頁,華銳風電科技有限公司,加熱器 為了使風力發電機組在低溫環境下正常運行，發電機內置了600w的加熱器。在低溫啟動風機時，首先啟動加熱器，通過排水孔排出冷凝水。加熱器的啟停由plc控制。 pt100溫度傳感器 每個定子繞組、軸承都用2個pt100溫度傳感器來檢測和監控溫度，防止發電機過熱。如果繞組、軸承溫度過高，監控系統就發出警報，并降低功率，如果溫度過高變頻器系統關斷。,4.發電機附件,第 14 頁,華銳風電科技有限公司,編碼器 變頻器系統需要實時監測發電機的轉速進行控制。編碼器是一種精確的測量設備，記錄與其相連的設備的角度位置和轉速。因而速度檢測采用分辨率高、性能穩定、安裝方便、抗干擾能力強、體積小、重量輕的增量型編碼器。發電機主軸和編碼器主軸的連接用r+w, mk1 020 / 40 xx的彈性聯軸器。編碼器軸和驅動軸不能用任何的剛性連接。,4.發電機附件,第 15 頁,華銳風電科技有限公司,編碼器,4.發電機附件,電壓：5vdc； 分度 ：2500線/轉 ； 輸出信號 ：a, /a,b,/b,n,/n,第 16 頁,華銳風電科技有限公司,編碼器 編碼器軸與發電機主軸必須絕緣； 編碼器殼體與發電機殼體必須絕緣；,4.發電機附件,第 17 頁,華銳風電科技有限公司,接線盒 定子接線盒 定子為三角形連接，每相通過大約5m長的電纜連接到變頻器。如下表所示：,4.發電機附件,第 18 頁,華銳風電科技有限公司,接線盒 定子接線盒,4.發電機附件,第 19 頁,華銳風電科技有限公司,接線盒 轉子接線盒 轉子為y形連接，轉子電纜為屏蔽電纜且emc螺紋連接，防止轉子與變頻器之間的信號干擾、便于變頻器控制。轉子接線盒的電纜連接如下表所示：,4.發電機附件,第 20 頁,華銳風電科技有限公司,接線盒 轉子接線盒,4.發電機附件,第 21 頁,華銳風電科技有限公司,接線盒 轉子接線盒,4.發電機附件,第 21 頁,華銳風電科技有限公司,冷卻 雙饋異步發電機冷卻方式采用水冷的形式。需冷卻部位為集電環系統、定轉子繞組（通過機殼水冷卻管道）。冷卻水從集電環的后端入水口進入，經蛇行的水管從集電環后端的出水口流出給機殼上端的入水口，出水口與入水口位于同一軸向位置。冷卻管道如圖所示：,4.發電機附件,第 22 頁,華銳風電科技有限公司,水冷： 優點：發電機體積小、結構緊湊， 效率高，機艙無需排風扇。 缺點：需要冷卻液。 風冷 優點：無需冷卻液，溫度適應范圍廣。 缺點：體積大，效率低，機艙需要增設排 風孔，影響防護。 適應市場及中國風場的多樣化需求，正開發多種機型。,第 23 頁,華銳風電科技有限公司,第 24 頁,華銳風電科技有限公司,軸承 發電機兩端必須是絕緣軸承，且選用品牌過硬、質量最優的skf或fag絕緣軸承。 自動潤滑系統 潤滑泵：kluberplex bem 41-132 潤滑脂：lincoln p223,第 25 頁,廢油脂箱,第 26 頁,接地保護,第 27 頁,運輸及貯存 機器在供貨時要用合格的木材包裝。如果機器到達指定地 點之后不能立即安裝并投入使用，必須進行合理的短時間貯存。在選擇存放位置時必須注意下列事項： 良發通風、干燥和無震動 要防潮、防凍、防熱、防粉塵和砂子 要防止有害小動物，如嚙齒目動物、翅目昆蟲等等 在不準備投產需要長期貯存時，對機器還要附加專用防腐措施防止損壞： 發電機只能裝填冷卻劑混合物來貯存 所有光面都要通過涂適合的物質防腐,5.運輸、貯存及維護,第 28 頁,華銳風電科技有限公司,集電環單元的操作和維護 集電環單元是專為風力發電設備的發電機開發的。共4個集電環。其中第4個為接地集電環，以實現軸接地。允許極限值是： 最大轉速：2400rpm(每分鐘轉數) 最大檢驗電壓：5