1、第三部分 風力發電基礎試題 1、 風機的發展趨勢:從(定槳距向變槳距 發展 , 從(定轉速向變轉 速 發展 , 從(單機容量大型化趨勢 發展2、 目前風電市場上和風電場中安裝的風力發電機組, 絕大多數是 (水 平軸 、 (上風向 、 (三葉片 、 (管式塔 這種形式。3、 風能的基本特性:(風速 (空氣密度與葉輪掃風面積 (風 能密 度 (葉輪氣流 (風能的計算 (風力分級 4、 風速是(單位時間內空氣在水平方向上所移動的距離 風能密度通過(單位截面積的風所含的能量 稱為風能密度,常 以(W 來表示。5、 評價風能資源開發利用潛力的主要指標是 (有效風能密度 和 (年 有效風速時數 。6、 評

2、估資源的主要參數主要有:(風電機組輪轂高度處的 50年一遇 最大 10min 平均風速 (在切入風速和切出風速之間的風速分布的概 率密度 (輪轂高度處的環境湍流標準差及其標準偏差 (入流角 度 (風切變系數 (空氣密度 7、 風電場圍觀選址的影響:(粗糙度和風切變系數 (湍流強度 (障礙 物影響 (尾流影響 8、 湍流強度能夠減小風力發電機組的風能利用率,同時增加風電機 組的磨損, 因此, 可以通過增加風力發電機組的塔架高度來減小由 (地 面粗糙度引起的湍流強度的 影響。9、 風輪的減速比它指的是(風輪葉片葉尖線速 與(來流風速 的比值。風輪軸功率它取決(與風的能量和風輪的風能利用系數 ,即風

3、 輪的氣動效率。失速控制主要是 (通過確定葉片翼型的扭角分布, 是風輪功率達 到額定點后,減少升力提高阻力來實現的。貝 茨 功 率 系 數 從 風 中 含 有 的 氣 流 能 量 最 額 定 大 可 以 獲 取 (59.3 %,從風中獲取的(功率與風中(包含的功率之間的比 例關系值。變槳距控制主要是通過(改變翼型仰角變化,是翼型升力變化 來進行調節的,變槳距控制多用于大型風力發電機組。10、 失速控制型風輪的優缺點:(1優點:葉片和輪轂之間無運 動部件, 輪轂結構簡單, 費用低沒有功率調節系統的維護在時速 后功率的波動相對小(2缺點:氣動剎車系統可靠性設計和制造要求高葉片、機艙 的塔架上的動態

4、載荷高由于常需要剎車過程, 在葉片和傳動系統中 產生很高的機械載荷起動性差機組承受的風載荷大在低空氣 密度地區難于達到額定功率。11、 變槳距控制風輪的優缺點:(1優點:起動性好剎車機構簡 單, 葉片順槳后風輪轉速可以逐漸下降額定點以前的功率輸出飽滿 額定點以后的輸出功率平滑風輪葉根承受的靜、動載荷小(2 缺點:由于有葉片變距機構、輪轂較復雜,可靠型設計要高,維護 費用高功率調節系統復雜,費用高12、 風力發電機的組成:(機艙 、 (風輪 、 (塔架和(基礎 。 13、 機艙由底盤和機艙罩組成, 機艙結構 :(風輪葉片 、 (風輪輪轂 、 (風輪軸承 、齒輪箱、發電機、 (底座 、偏航系統、

5、(變頻器 。 14、 風輪是獲取風中能量的關鍵部位,由(葉片和(輪轂組成, 葉片具有空氣動力外形, 在氣流作用下產生力矩驅動風輪轉動, 通過 輪轂將扭矩輸入到傳動系統,風輪按葉片可以分為(單葉片、 (雙 葉片、 (三葉片和(多葉片風輪。15、 風輪的作用是把(風的動能轉換成(風輪的旋轉機械能, 風輪一般有一個, 兩個或兩個以上的幾何形狀一樣的葉片和一個輪轂 組成。16、 風輪直徑風輪在旋轉平面上的投影圓的直徑風輪掃風面積風輪在旋轉平面上的投影面積風輪錐角葉片相對于和旋轉軸垂直的平面的傾斜度。作用:是 在風輪運行狀態下減少離心引起的葉片彎曲應力和防止葉尖和塔架 碰撞的機會。風輪仰角是指風輪的旋轉

6、軸線和水平面的夾角。作用:是避免 葉尖和塔架的碰撞。風輪偏航角是指風輪旋轉軸線和風向在水平面上投影的夾角。 作用:調速和限速。17、 葉片式風力發電機組最關鍵的部位, 目前葉片多為 (玻璃纖維增 強復合 材料,基體材料為 (聚酯樹脂或環氧樹脂 。18、 用于葉片制造的主要材料:(玻璃纖維增強塑料、 碳纖維增強塑料、木材、鋼和鋁 ,對于大型風力發電機來說,葉片的剛度、固有 特性和經濟性是主要的, 通常較難滿足, 所以對材料的選擇尤為重要。 19、 復合材料的優點:可設計性強易成型性好耐腐蝕性強 維護少、以修補20、 葉片的主體結構主要為 (梁、殼 結構。21、 葉根的結構形式:螺紋件預埋式鉆孔組

7、裝式22、 輪轂為軟球件,直接安裝在主軸上,葉根法蘭又腰形空,用于 在特定的風場調整葉片初始安裝角。23、 傳動系統包括:主軸、 齒輪箱和聯軸器。 輪轂與主軸固定連接, 主軸的作用在于將轉子葉片上的旋轉扭矩傳遞給齒輪箱。 主軸與齒輪 箱的連接大多采用漲緊式聯軸器, 這樣可保證主軸與齒輪箱同心, 在 運行中免于維護。24、 600KW 以下風電機組多為平行軸結構,大于 600KW 的風力發電 機組基本是采用行星輪結構或行星輪加平行軸結構。25、 偏航系統:機艙的偏航是由電動偏航齒輪自動執行的,它是根 據風向儀提供的風向信號,由控制系統控制,通過驅動、傳動機構, 實現風電機組葉輪與風向保持一致,最

8、大效率的吸收風能。26、 液壓和制動系統:主要功能是剎車和變槳距控制。液壓站由電 動機、油泵、油箱、過濾器、管路及各種液壓閥等組成。制動系統為 故障安全系統, 要求動態液壓保證風電機組制動為靜態, 當風電機組 的控制器發送停機命令或供電系統掉落,制動器液壓站會立即動作, 使風電機組停機, 制動系統的剎車片一般帶有溫度傳感器和磨損自動保護,分別提供剎車過熱和剎車片磨損保護。27、 對于異步發電機的運轉,重要的是為生成和保持磁場必須向轉 子提供勵磁電流, 該無功電流需求取決于功率, 并在并入電網運行時 從電網中獲取。28、 控制系統的功能:控制系統利用 DSP 微處理機或 PLC 或單片機, 在正

9、常運行狀態下, 主要通過對運行過程中對輸入信號的采集、 傳輸、 分析, 來控制風電機組的轉速和功率; 如發生故障能或其它異常情況 能自動地檢測并分析確定原因,自動調整排除故障或進入保護狀態。 29、 風電機組的主要參數是風輪直徑和額定功率。30、 風力發電機的性能特性是由風力發電機的輸出功率曲線來反映 的。31、 風力發電機的機型分為:定漿距失速形、變漿距型、變槳變速 型、直驅型、半直驅型。32、 定槳距風電機組的優點:機械結構簡單,易于制造控制原 理簡單,運行可靠性高。缺點:額定風速高,風輪轉換效率低轉 速恒定, 機電轉換效率低對電網影響大常發生過發電現象, 加速 機組的疲勞損壞葉片復雜,重

10、量大,制造較難,不宜制造大風電機 組。33、 定漿距風電機組的優點:提高了風能轉換效率,更充分利用 風能不會發生過發電現象葉片相對簡單, 重量輕, 利于造成大型 風電機組。缺點:調槳機構復雜,控制系統也比較復雜因復雜而 使出現故障的可能性增加對電網的影響大。34、 變速恒頻風電機組的優點:機電轉換效率高不會發生過發 電現象對電網影響小。 缺點:電機結構較為復雜風輪轉速和電 機控制較復雜,運行維護難度較大增加一套電子變流設施。35、 變漿變速風力發電機的優點:發電效率高,超出定槳距風電機 組 10%以上。缺點:機械、電氣、控制部分都比較復雜。36、 直驅型風力發電機的優點:省去了齒輪箱,傳動效率

11、得到進一 步提高,造價也有可能降低,免除了齒輪箱出現故障的情況。缺點:由于無齒輪箱,發電機轉速較慢,因此發電機的級數較多,增加了發 電機的制造難度,電控系統復雜,運行維護難度較大。37、 半直驅型風力發電機的特點:半直驅型風電機組有較簡單的低 速齒輪箱, 低速齒輪使風電機組的壽命和可靠性有了大幅度提高, 而 且還可以減少直驅型風電機組發電機的級數, 降低發電機的制造難度 并減少發電機的體積和重量。38、 風力發電機組的機械機構主要包括葉片、輪轂、偏航系統、主 軸、主軸承、齒輪箱、剎車系統、液壓系統、機艙及塔架。39、 輪轂:輪轂是聯接葉片與主軸的重要部件,它承受了風力作用 在葉片上的推力、扭矩

12、、彎矩及陀螺力矩,通常輪轂的形狀為三通形 或三角形。作用:是傳遞風輪的力和力矩到后面的機械結構中去,由 此葉片上的載荷可以傳遞到機艙或塔架上。40、 主軸:在風力發電機組,主軸承擔了支撐輪轂處傳遞過來的各 種負載的作用,并將扭矩傳遞給增速齒輪箱,將軸向推力、氣動 彎矩傳遞給機艙、塔架。41、 聯軸器:在風力發電機組中,常采用剛性聯軸器、彈性聯軸器 兩種方式。剛性聯軸器常用在對中性好的二軸的聯接,而彈性聯 軸器則可以為二軸對中性較差時提供二軸的聯接,更重要的是彈 性聯軸器可以提供一個彈性環節,該環節可以吸收軸系因外部負 載的波動兒產生的額外能量。42、 齒輪箱:是一個重要的機械部件,主要功能是將

13、風輪在風力作 用下所產生的動力傳遞給發電機并使其得到相應的轉速。43、 輪系:采用一系列互相嚙合的齒輪將輸入軸和輸出軸連接起來, 這種有一系列齒輪組成的傳動系統稱為輪系。輪系分為定軸輪系 和周轉輪系。44、 定軸輪系傳動時每個齒輪的幾何軸線都是固定的。45、 輪系的主要功用:相距較遠的兩軸之間的傳動實現變速傳 動獲得大的傳動比合成運動和分解運動。46、 機組傳動軸與齒輪箱行星架軸之間利用脹緊套連接聯結,裝拆 方便,能保證良好的對中性,且減少了應力集中。行星傳動機構 利用太陽輪的浮動實現均載。47、 齒輪箱的潤滑常采用飛濺潤滑或強制潤滑,一般以強制潤滑為 多見,對潤滑油的要求應考慮能夠起齒輪和軸

14、承的保護作用。特 性:減小摩擦和磨損,具有高的承載能力,防止膠合吸收沖 擊和振動防止疲勞點蝕冷卻,防銹,抗腐蝕。48、 齒輪箱常見的故障:齒輪損傷、軸承損壞、斷軸和滲漏油、油 溫高。49、 潤滑:目前國內的機組的偏航系統一般都采用潤滑脂和潤滑油 相結合的潤滑方式,定期更換潤滑油和潤滑脂。50、 偏航系統的組成:偏航軸承、偏航驅動裝置、偏航制動器、偏 航計數器、紐纜保護裝置、偏航液壓回路。51、 潤滑油的常用指標:粘度、測定、抗乳化性、總酸值總堿值。 52、 風力發電機:發電機時風力發電機組中將機械能轉化為電能的 裝置,常用并網型風力發電機組的三種形式:定漿距失速型發 電機組,主要的功率輸出單元

15、為雙速雙繞組異步發電機變漿變 速恒頻雙饋發電機組,主要的功率輸出單元為雙繞異步發電機 變槳變速恒頻直驅發電機組,主要的功率輸出單元為永磁或電勵 磁同步發電機。53、 雙饋異步發電機的優點:結構簡單、性能可靠、效率高、過載 能力強、成本低、并網方便。缺點:是需要從電網上吸收無功或 并聯補償電容供給勵磁。54、 MW 級以下雙繞組雙速風力異步發電機的兩種結構:IC411自循 環空氣冷卻和機殼水冷結構。55、 雙饋異步發電機運行原理:雙饋發電機是帶滑環的繞線式三相 異步發電機,轉子繞組接到一個頻率、幅值、相位均可調節的三 相逆變電源,從而調整發電機的運行。56、 雙饋異步發電機的運行狀態:亞同步運行

16、狀態超同步運行 狀態同步運行狀態57、 雙饋風力發電機系統組成:風力機、雙饋異步發電機、轉速測量、給定頻率、頻率控制、電壓控制、給定電壓、反饋電壓 58、 雙饋發電機結構:外殼、軸承墊板、軸承頭、軸、轉子沖壓件、 轉子線圈、用于外部氣流的外部通風設備、定子沖壓件、釘子線 圈、用于轉子連接的端子盒、用于定子連接的端子盒、備用端子 盒、空氣與空氣之間的熱交換器、氣出口、滑環蓋、滑環裝置單 元、速讀編碼器、接地電刷。59、 電勵磁同步發電機:主要用于變速恒頻風力發電機組,電勵磁 同步發電機的特點是轉子由直流勵磁繞組構成,一般采用凸極或 隱極結構,發電機的定子與異步電機的定子三相繞組相似,優點:是通過

17、調節勵磁電流,來調節磁場,從而實現變速運行時電機電 壓恒定,并可滿足電網低電壓穿越的要求,但應用該類型的電機 要全功率整流、功率大、成本高。60、 永磁同步發電機:主要應用于直驅或半直驅變速恒頻風力發電 機組,用于直驅型的電機轉子與風輪直接相連,省去了傳動機構, 因轉速低,所以發電機具有較大的尺寸和重量。電機定子結構與 電勵磁同步發電機的定子結構相同,轉子磁路結構可根據需要選 擇多種結構形式,按照永磁體磁化方向和轉子旋轉方向的相互關 系,分為切向式、徑向式、混合式和軸向式。61、 風力機要求電機輸出 50Hz , 690V 三相交流電,主要指標包括:電氣性能、絕緣及防護性能、機械性能、監控信號

18、及保護、發電 機與變頻器之間的聯系及電網品質。62、 電氣性能:電機類型、工作制、額定功率、額定電壓、極數、相數、額定轉速、發電機轉速范圍、額定效率、功率因數、定子 接線方式。雙饋電機還包括:轉子電壓、轉子堵轉電壓、轉子接 線方式。永磁電機還包括:勵磁方式。63、 絕緣及防護性能:絕緣等級、溫升、發電機防護等級、環境工 作溫度等、雙饋電機還包括:滑環外殼防護等級。64、 機械性能:電機安裝方式、發電機傾斜角、旋轉方向、總聲壓 級、轉動慣量、平衡精度、冷卻方式、潤滑方式、潤滑脂牌號、 潤滑間隔時間。65、 監控信號及保護:溫度監測、速度監測、防雷、接地。66、 發電機的日常維護主要包括:軸承維護

19、和潤滑、滑環和電刷維 護、清潔電機和過濾器。定期維護可保證電機在低維護費用下運 行狀態良好。67、 風力發電機概述:風力發電機是實現有風能到機械能和由機械 能到電能兩個能量轉換過程的裝置,風輪系統實現了從風能到機 械能的能量轉換,發電機和控制系統則實現了從機械能到電能的 能量轉換過程。68、 發電機的控制目標:控制系統保持風力發電機安全可靠運行, 同時高質量地將不斷變化的風能轉化為頻率、電壓恒定的交流的 運行參數、狀態監控顯示及故障處理,完成機組的最佳運行狀態 管理和控制利用計算機智能控制實現機組的功率優化控制,定 槳距恒速機組主要進行軟切入、軟切出及功率因數補償控制,對 變槳距風力發電機組主

20、要進行最佳葉尖速比和額定風速以上的恒功率控制大于開機風速并且轉速達到并網轉速的條件下,風力 發電機能軟切入自動并網,保證電流沖擊小于額定電流。69、 風電設備的控制系統包括:測量、中心控制器和執行機構三部 分。70、 測量傳感器包括:風傳感器:風速、風向溫度傳感器:空 氣、潤滑油、發電機線圈位置傳感器:潤滑油、剎車片厚度、 偏航轉速傳感器:葉輪、發電機壓力傳感器 ; 液壓油壓力、潤 滑油壓力特殊傳感器:葉片角度、電量變送器。71、 中心控制器的類型:PLC 、工業控制計算機、專業控制器 72、 恒速恒頻風力發電機組控制系統的組成:微機控制器、運行狀 態數據監測系統、控制輸出驅動電路模板組成。7

21、3、 控制系統的主要技術參數:主發電機輸出功率、發電機最大輸 出功率、工作風速范圍、額定風速、切入風速、切出風速、風輪 轉速、發電機并網轉速、發電機輸出電壓、發電機發電頻率、并 網最大沖擊電流、電容補償后功率因素。74、 控制系統的控制指標:方式、過載開關、自動對風偏差范圍、 風力發電機自動起、停時間,系統測試誤差、電纜纏繞 2.5圈自 動解纜,解纜時間、手動操作響應時間。75、 控制系統的保護功能:超電壓保護范圍、過電流保護范圍、風 輪轉速極限、發電機轉速極限、發電機過功率保護值、發電機過 電流保護值、大風保護風速、系統接地電阻、防雷感應電壓。 76、 發電機組的工作狀態:運行狀態暫停狀態停

22、機狀態緊急停機狀態。77、 工作狀態之間的轉變:提高工作狀態層次只能一層一層地上升, 而降低工作狀態層次可以是一層或多層。這種工作狀態之間轉變 方法是基本的控制策略,它主要出發點是確保機組的安全運行。 78、 變速恒頻控制系統的功能劃分:正常運行控制、降風控制、最 佳運行控制、功率控制、安全保護控制、變槳距控制。結構劃分:電網極控制部分:包括總有功和無功控制、遠程監控 整機控制部分:包括最大功率跟蹤控制、速度控制、自動偏航控 制變流器部分,包括:雙饋發電機的并網控制、有功無功解耦 控制、亞同步和超同步運行控制變漿控制部分:分為統一變槳 控制和獨立變槳控制兩種?？刂茀^域的劃分:功率優化區功率限制

23、區。79、 變頻器控制:引入變頻調速控制技術是變速恒頻機型與恒速恒 頻機型的最大區別之一變頻器的組成:電網側變頻器、直流電壓中間電路、設備側變頻器、 控制電子單元。變頻器的最重要的部分就是電子開關。80、 控制系統中的傳感器:風機設備的測量部分主要為各類傳感器。 傳感器責負監測對象狀態數據,如風速、風向、溫度、轉速、角 度、振動及部分開關位置信號。81、 控制系統中的現場總線的優點:增加了現場級信息集成能力 開放式、互操作性、互換性、可集成性系統可靠性高、可維 護性好降低了系統及工程成本。82、 GE1.5S 型風機的電氣控制系統在硬件上由地面中心控制系統、 機艙控制系統以及變槳控制與驅動系統

24、三部分組成。地面中心控 制系統分為:PLC 主控制器、現場監控電腦、配電控制保護模塊、 低壓主配電柜、變頻器。83、 中央控制系統的主要功能:機組正常運行控制機組運行狀態 監測與顯示機組運行統計機組故障監測與處理機組的安全 保護遠程通信維護功能機組運行參數設置人機接口。 84、 風電場 SCADA :(Supervisory Control And Data Acquisition 數據采集與監控控制系統。系統功能:與風電場中各個風電機組建立通信連接讀取并顯示風 電機組的運行數據風電機組的運程控制,包括遠程開機、停機、 左右偏航、復位歷史運行數據的保護、查詢及維護風機故障 報警、故障現場數據的

25、保護于顯示風電機運行數據統計,包括 日報表、月報表、年報表繪制風速 -功率曲線、風速風布曲線及 風速趨勢曲線遠程設置風電機組的運行參數。85、 風電場場內輸變電系統:包括箱式變壓器、場內集電線路兩部 分。 集電線路有架空線路、 高壓電纜兩種方式。 輸電線路分為 35KV 和 10KV 架空輸電線路。86、 風電場升壓站的類型:330KV 、 220KV 、 110KV 、 66 KV。主接線 方式有,線路 -變壓器組、單母線、橋型接線。87、 影響風電機組發電量的主要因素有:湍流影響、 風機尾流影響、 葉片污染的氣動損失、功率曲線、風電機組可利用率、對風裝置的滯后影響、以及氣候影響。88、風力

26、發電機組(大型化、(單機裝機功率的提高,是所有風 電機組研究、設計和制造商的不斷追求。89、 高壓區 (密度較大且較重的 氣體流向 (氣體密度較小而且較輕 的低壓區, 直到空氣壓力平衡為止, 壓力差越大, 風力就越 (強 。 90、對于風能轉換裝置而言,可利用的風能是在(“啟動風速”到 (“停機風速” 之間的風速段, 這個范圍的風能即 “有效風能” , 該風速范圍內的平均風功率密度稱為(“有效風功率密度”。 91、風速的測量一般采用(風杯式風速計。92、在冬季寒冷潮濕的地區,為防止儀器結冰,測風設備應有(加熱 裝置及相應的加熱電源。93、目前國際上大多數國家采用的風速數據主要是(10分鐘平均數

27、 據,如果風速的平均周期不一致,相應的風速結果也會不同。 94、 為了描述風的速度和方向的分布特點, 我們可以利用觀測到的風 速和風向數據畫出(風向玫瑰圖。95、一般來講,我們可以把水平方向上風的方向分為(12或(16 個扇區。96、風向玫瑰圖僅表示(風向的相對分布關系,不能反映出(平均 風速的大小。97、了解一個地區的(風向分布情況對于風電機組的微觀選址工作 具有重要的意義。98、(風力發電機組是風電場的主要生產設備。99、對于一個風電場來說, (風電機組選擇的正確與否直接影響到 風電場長期運行的(安全性和(經濟效益。100、風電場的機型選擇主要圍繞風電機組運行的(安全性和(經 濟性兩方面內

28、容,綜合考慮。101、不同的風場條件具有不同的 (風況 , (氣候因素 等外部條件, 因此風電機組根據不同的現場條件有不同的設計要求及相應的 (安全等級 。102、目前國內比較主流的風力發電機組的單機容量在(750KW (2000KW 之間。103、在風電場面積受到限制的情況下,(單機容量越大的風電機 組的風能利用率更高。104、目前兆瓦級以上的(變槳變速風力發電機組得到了廣泛的應 用,(定槳距定速運行的風力發電機正逐步被市場淘汰。 105、距離地面(1000m 以上的風況幾乎不受地面的影響,但是在大 氣層的近地面層,風速受到(地面摩擦的影響較大。106、在風電業,地面狀況對風速的影響可以分為

29、(地面粗糙度影 響,(障礙物影響和(地形影響。107、一般來講,地球表面的(粗糙程度越復雜,對風的減速效果 越明顯。108、障礙物會降低障礙物下風向區域的(風速,障礙物影響的大 小取決于(其本身的疏密程度,即透(風率。109、一般來講,障礙物的長度越(長,高度越(高,相應的對風速的阻礙效果越明顯。120、在風電業,我們一般采用(粗糙度等級和(粗糙度來描述 地面粗糙狀況。121、運行時有較高的風能利用系數,既有較大的轉矩,而且起動風 速低,因此適用于(提水。122、單葉片風輪通常比 2葉片風輪效率(低 6%。123、風輪聯接在輪轂上,允許風輪在旋轉平面內向后或向前傾斜幾 度,這樣可以明顯地減少由

30、于(陣風和(風剪切在葉片上產 生的載荷。124、風輪直徑是指(風輪在旋轉平面上的投影圓的直徑。125、風輪直徑的大小與 (風輪的功率 直接相關。126、風輪中心高指(風輪旋轉中心到基礎平面的垂直距離。 127、風輪掃掠面積是指(風輪在旋轉平而上的投影面積。128、風輪錐角是指(葉片相對于和旋轉軸垂直的平面的傾斜度。 129、第一次換油應在首次投入運行(500h 后進行。130、利用軸、孔與錐形彈性套之間接觸面上產生的 (摩擦力 來傳遞 動力,是一種無鍵聯接方式 .131、彈性套是在軸向壓緊力的作用下,其錐面迫使被其套住的軸內 環縮小,壓緊被包容的軸頸,形成 (過盈結合面實現聯接 。 132、齒

31、輪箱中的軸按其主動和被動關系可分為(主動軸、(從動 軸和(中間軸。133、一般推薦在極端載荷下的靜承載能力系數s 應不小于(2.0。134、運轉過程中,在安裝、潤滑、維護都正常的情況下,軸承由于 (套圈與滾動體的接觸表面經受交變載荷的反復作用而產生疲 勞剝落。135、對于軸承損壞,實踐中主要憑借 (軸承支承工作性能的異常 來 辨別。136、密封部位軸的表面粗糙度 (Ra=0.20.63m 與密封圈接觸的軸 表面不允許有螺旋形機加工痕跡。137、齒輪箱的潤滑十分重要,良好的潤滑能夠對 (齒輪 和 (軸承 起 到足夠的保護作用。138、風力發電齒輪箱屬于閉式齒輪傳動類型,其主要的失效形式是 (膠合

32、與(點蝕。139、(粘度是潤滑油的一個最重要的指標,應根據環境和操作條 件選定。140、為解決低溫下起動時普通礦物油解凍問題,在高寒地區應給機 組設置(油加熱裝置。141、齒輪箱安裝后用人工盤動應靈活,無卡滯現象。打開觀察窗蓋 檢查箱體內部機件應(無銹蝕現象。142、齒輪箱主動軸與葉片輪轂的聯接必須(可靠緊固。143、 加載試驗應分階段進行, 分別以額定載荷的 25%、 50%、 75%、 100%加載,每一階段運轉以(平衡油溫為主144、當環境溫度較低時,例如(小于 10,須先接通電熱器加熱 機油,達到預定溫度后才投入運行。145、齒輪箱應(每半年檢修一次。146、斷齒常由(細微裂紋逐步擴展

33、而成147、常見的齒輪損傷有(齒面損傷和(輪齒折斷兩類。148、盡管過去的風力機多種多樣,但歸納起來,可分為兩大類:1 水平軸風力機, 是指 (風輪的旋轉軸與風向平行 , 2 垂直軸風力機, 是指(風輪的旋轉軸垂直于地面或氣流方向149、水平軸風力機可分為(升力型和(阻力型兩類。150、目前大多數風力發電機組的風能的收集和轉換的兩種主要功率 調節方式是(風力發電機的失速功率調節方式和(變槳距調節方 式 。151、并網型風力發電機組可分為(機艙 、 (風輪 、 (塔架和(基 礎幾個部分。152、風輪是獲取風中能量的關鍵部件,由(葉片和(輪轂組成。 153、風力發電機組的空氣動力特性取決于風輪的幾

34、何形式,風輪的 幾何形式取決于(葉片數 、 (葉片的弦長 、 (扭角 、相對厚度分布以及葉片所用翼型空 氣動力特性等。154、風輪功率的大小取決于(風輪直徑 。155、風輪直徑是指 (風輪在旋轉平面上的投影圓的直徑 ,風輪掃掠 面積是指(風輪在旋轉平面上的投影面積 。156、風輪的仰角是指(風輪的旋轉軸線和水平面的夾角 ,其作用是 (避免葉尖和塔架的碰撞157、變槳軸承機構國際上常見的有兩種類型,一種是(液壓驅動聯 桿機構 ,一種是(電機經減速箱驅動軸承,實現變槳。158、電動變槳機構組成:(軸承 , (驅動裝置 (電機 +減速器 , (蓄 電池 , (控制器 ,變槳速度 (16°/

35、秒左右。變槳軸承機構出于 安全考慮,配置(蓄電池 ,防止電網突然掉電或電信號突然中斷, 使得風電機組能夠安全平穩地順槳實現制動。159、液壓系統主要功能是(剎車和(變槳距控制 。液壓站由(電 動機 、 (油泵 、 (油箱 、 (過濾器 、 (管路及(各種液壓閥等 組成。160、風機的制動系統主要分為(空氣動力制動和(機械制動兩 部分。161、在風力發電機組中,常采用(剛性 、 (彈性聯軸器兩種方式。 162、機械剎車根據作用方式可分為(氣動 、 (液壓 、 (電磁 、 (電 液 、 (手動等形式。按工作狀態可分為(常閉式和(常開式 。 163、風力發電機組中的齒輪箱是一個重要的機械部件,其主要

36、功能 是(將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機并使其得到相 應的轉動 。164、輪系可以分為兩種類型:(定軸輪系和(周轉輪系 。165、風力發電機組齒輪箱的種類很多,按照傳統類型可分為(圓柱 齒輪箱 、 (行星齒輪箱以及它們互相組合起來的齒輪箱;按照傳 動的級數可分為(單級和(多級齒輪箱 。166、齒輪箱最高油溫不得超過 (80 ,其不同軸承間的溫差不得高于(15 。一般的齒輪箱都設置有冷卻器和加熱器,當油溫低于(10時,加熱器會 自動對油池進行加熱;當油溫高于(65時,油路會自動進入冷 卻器管路。167、風力發電機組的偏航系統一般分為(主動偏航系統和(被動 偏航系統 。168、 偏航系

37、統一般由 (偏航軸承 、 (偏航驅動裝置 、 (偏航制動器 、 (偏航計數器 、 (紐纜保護裝置 、 (偏航液壓回路等幾個部分組 成。169、風力發電機組的偏航系統一般有(外齒形式和(內齒形式 兩種。170、風力發電機組的液壓系統的主要功能是(剎車 、 (變槳控制 、 (偏航控制 。171、 PT100 傳感器是可變電阻器, 隨著溫度的增加電阻器的阻值 (增 加 。172、接近式開關轉速傳感器分為(電感式與(電容式 。173、偏航傳感器上有四個凸輪,它們可與四個微型開關連接 /斷開。 傳感器 S102表示(順時針方向偏航 。傳感器 S103表示(逆時針方 向偏航 。 傳感器 S104表示(偏航

38、停止 。信號 S105表示(偏航脈 沖 。174、如果電纜被沿順時針方向或者逆時針方向纏繞 3.8 圈,控制器 改變風力發電機的狀態到(暫停狀態 ,且電纜被自動展開。175、如果自動展開系統被禁止在順時針方向 1.8 圈到逆時針方向 1.8 圈之間。 S102和 S103 為(0 。176、風電場升壓 電氣主接線,根據風電場分期、系統送出的要求, 常用的有(線路 -變壓器組 、 (單母線 、 (橋型接線 3種。 177、 風電場升壓站內主接地網建成后 , 實測接地電阻應滿足 (R 0.5 。178、輪轂的形式一般常用的輪轂形式有兩種(剛性輪轂 、 (鉸鏈式 輪轂 。179、 (丹麥人首先研制了

39、風力發電機。 (1891年,丹麥建成了世 界上第一座風力發電站。180、風能的基本特征是各地風能資源的多少,主要取決于該地每年 刮風的(時間長短和(風的強度如何。181、風的大小常用風的速度來衡量,風速是(單位時間內空氣在水 平方向上所移動的距離 。182、風能密度是指(通過單位截面積的風所含的能量 。183、風輪中心高指(風輪旋轉中心到基礎平面的垂直距離 。184、風輪掃掠面積是指(風輪在旋轉平面上的投影面積 。185、風輪錐角是指(葉片相對于和旋轉軸垂直的平面的傾斜度 。 186、風輪的仰角是指(葉輪的旋轉軸線和水平面的夾角 。187、 風輪偏航角是指 (風輪旋轉軸線和風向在水平面上投影的

40、夾角 。 188、風輪實度是指(葉片在風輪旋轉平面上投影面積的總和與風輪 掃掠面積的比值 。189、 (葉片是風力發電機組中最易受直接雷擊的部件,也是風力發 電機組最昂貴的部件之一。190、 風力發電機組最主要的參數是 (風輪直徑或風輪掃掠面積 和 (額 定功率 。191、風力發電機的輸出功率曲線是風力發電機的(輸出功率與場 地(風速之間的關系曲線。192、齒輪箱的效率可通過功率損失主要包括(齒輪嚙合 、 (軸承摩 擦 、 (潤滑油飛濺和攪拌損失、 阻損失、其他機件阻尼等。 193、偏航系統的主要作用有兩個:其一是(與風力發電機組的控制 系統相互配合, 使風力發電機組的風輪始終處于迎風狀態,

41、充分利用 風能,提高風力發電機組的發電效率 ;其二是(提供必要的鎖緊力 矩,以保障風力發電機組的安全運行 。194、偏航系統中都設有偏航計數器,偏航計數器的作用是(用來記 錄偏航系統所運轉的圈數 ,當偏航系統的偏航圈數達到計數器的設 定條件時,則觸發自動解纜動作,機組進行自動解纜并復位。195、變距控制系統的節距控制是通過(比例閥來實現的。196、飛車試驗的目的是(為了設定或檢驗液壓系統中的突開閥 。 197、根據潤滑劑的物質形態分類可分為(氣體潤滑 、 (液體潤滑 、 (半固體潤滑 、 (固體潤滑 。198、 風電機組手動啟動和停機的四種操作方式為(主控室操作、 (就地操作、 (遠程操作和(

42、機艙上操作。199、 運行人員登塔檢查維護應不少于(兩人,但不能(同時登塔。200、 運行人員登塔要使用(安全帶 、戴(安全帽 、穿(安全鞋 。 201、 塔筒內的附件包括(梯子 , (照明設施 , (接地連接線 ,平 臺,插座,電纜固定裝置等。202、 一般半年檢抽緊所有螺絲的(5-10 %。203、 齒輪箱油有兩種作用,一是(潤滑 ,一是(冷卻 。204、 故障檢查處理必須嚴格貫徹 (“應修必修, 修必修好” 的原則。 205、 風電機組可分為八個系統,分別是:塔架、 (偏航系統 、 (傳 動系統 、發電機、 (電控系統 、 (液壓系統 、葉輪、其它。206、 測量接地電阻時接地棒插入土壤

43、的深度應不小于(0.6 m 。 207、 轉速傳感器,固定牢固,和主軸轉盤的距離應該在(10-20mm 之間。208、 在寒冷和潮濕地區, 長期停用和新投入的風電機組在投入運行 前應(檢查絕緣 ,合格后才允許啟動。209、 對于一個運行的風電場來說, (風況是影響發電量最直接的 因素。210、 當事故發生在交接班過程中,應停止接班, (交班人員必須 堅守崗位、處理事故, (接班人員應在(交班值長指揮下協助 事故處理。211、 齒輪箱應有(油位指示器和(油溫傳感器,寒冷地區應有 (加熱油的裝置。212、 點檢中要注意對塔架各焊縫進行檢查, 是否存在 (裂紋 及 (虛焊的情況。213、 風輪應具有

44、承受沙暴、煙霧侵襲的能力,并有(防雷措施 。 214、 調向系統應設有(自動解纜和(扭纜保護裝置。在寒冷地 區,測風裝置必須有(防冰凍措施 。215、 風電場與電網調度之間應保證有可靠的(通信聯系 。216、 風電機組運行記錄的主要內容有(發電量 、 (運行小時 、故 障停機時間、 (正常停機時間 、維修停機時間等。217、 風電場規程制度包括安全工作規程、消防規程、 (工作票制 度、 (操作票制度、 (交接班制度、 (巡回檢查制度、操作監 護制度等。218、 風電機組的啟動和停機有(手動和(自動兩種方式。 219、 經維修的風電機組在啟動前, 所有為檢修設立的各種 (安全措 施應已拆除。22

45、0、 風電機組的定期登塔檢查維護應在(手動“停機” 狀態下進 行。221、 風電機組單機接地網的接地電阻小于等于(4歐姆 。222、 主軸的主要左右是承擔和接受輪轂處傳來的各種 (載荷 , 并將 扭矩傳遞給(齒輪箱 ,將軸向推力和啟動彎矩傳遞到(機艙和 (塔架 。223、 液壓系統的主要功能有三種:1、 (提供機械剎車系統壓力 ; 2、 (提供變漿系統驅動力或葉片葉尖壓力和 3、 (提供偏航剎車卡 鉗壓力 。224、 齒輪油應(每年進行一次化驗,請專門的機構的進行各項指 標的監測。225、 齒輪箱油溫最高不應超過(80,不同軸承間的溫差不得超 過(15。226、 一般齒輪箱都設置有冷卻器和加熱

46、器, 當油溫低于 (10 時, 加熱器會自動對油池進行加熱;當油溫高于(65時,油路會自 動進入冷卻器管路,經冷卻降溫后再進入潤滑油路。227、 綜合廠用電量即(電廠全部耗用電量 。它等于(發電量 +購網 電量 -上網電量 。228、 事故主要分三類:(人身 事故、 (設備 事故和 (火災 事故。 229、 齒輪箱第一次換油應在首次投入運行(500 h 后進行,以后 的換油周期為每運行(5000-10000 h 。230、 風電場的控制系統應由兩部分組成:一部分為(就地計算機 控制系統;另一部分為(主控室計算機控制系統。231、 偏航系統一般有以下的部件構成:(偏航馬達 、 偏航剎車、 (偏

47、航減速箱 、偏航軸承、偏航齒輪和(偏航計數器等。232、 塔內電纜分兩種, 一種是 (動力 電纜, 一種是 (通訊 電纜。 233、 風電生產準備期一般指從項目公司成立開始, 到本工程最后一 臺風力發電機組完成(240小時試運行,進入試生產為止。234、 風電場每月運行分析的主要內容應記入 (“運行分析” 記錄簿 內。每個季度要編寫本風電場的(季度運行分析報告。235、 聯軸器的功能主要是將齒輪箱輸出的 (機械能 傳遞給發電機。236、 齒輪箱齒面損失的表現形式有早期點蝕、 (破壞性點蝕 、 (齒 面剝落和表面壓碎等。237、 風電機組的檢修日常維護主要包括:檢查、 (清理 、 (調整 和注油

48、。238、 當機組發生起火時,運行人員應(立即停機并(切斷電源 , 迅速采取滅火措施,防止火勢蔓延。239、 當機組發生危機人員和設備安全的故障時, 值班人員應立即拉 開(該機組線路側的斷路器 。240、 風電機組事故處理:在日常工作中風電場應當建立 (事故預想 制度,定期組織運行人員做好(事故預想工作,根據風電場自身 特點完善基本的突發事件(應急措施 。241、 備件出 /入庫必須在(48小時內在網上填寫相應單據并發送 給 “中心” 。 風電場從倉庫領用備件原則上須提前提交備件領用申請 單,如果是緊急使用備件須在領用后(48小時內提交。242、 風電機組投入運行前電源相序(正確 ,三相電壓(

49、平衡 。 243、 風電場運行人員每天應按時收聽和記錄當地(天氣預報 ,做 好風電場安全運行的(事故預想和(對策 。244、 風電場的定期巡視:運行人員應定期對(風電機組 、 (風電場 測風裝置 、 (升壓站 、 場內高壓配電線路進行巡回檢查, 發電缺陷 及時處理,并登記在缺陷記錄本上。245、 風電機組至少應具有兩種 (不同原理的能獨立有效 制動的制 動系統。246、 開展點檢工作, 首先必須事先制定點檢標準, 點檢標準確定了 (定點 , (定標準 , (定周期 , (定方法 , (定量等幾項要求。 247、 水平度檢查一般(一月檢查一次。二、簡答題1、風力發電的意義?提供國民經濟發展所需的

50、能源,減少溫室氣體排放,減少二氧化 硫氣體排放,提高能源利用效率、減少社會負擔,增加就業機會。 2、風力發電機組的發展過程?從定槳距到定槳定速,再到定槳變速,到直驅。3、風力發電機傳動系統構成?主軸、齒輪箱、聯軸器4、液壓系統作用?高速剎車、變槳、偏航制動5、什么是科里奧利力?由于地球自轉,從地面固定位置上看,在北半球的空氣運動會向 右偏轉,在南半球的空氣運動會向左偏轉,這種由于地球自轉形 成的偏轉力被稱為科里奧利力。6、解釋風速、風能密度?風速是單位時間內空氣在水平方向上所移動的距離通過單位截面積的風所含的能量稱為風能密度7、什么是風輪仰角,有什么作用?風輪旋轉軸線和水平面的夾角是風輪仰角作

51、用是避免葉尖和塔架碰撞8、偏航系統由什么構成?偏航電機、偏航減速器、偏航外齒、偏航卡鉗、偏航計數器、偏 航環9、齒輪箱潤滑油的作用?減小摩擦和磨損、具有高的承載能力、防止膠合吸收沖擊和振動防止疲勞點蝕冷卻、防銹、抗腐蝕10、影響發電量的主要因素有哪些?湍流影響、尾流影響、葉片污染的氣動損失、功率曲線、風機的 可利用率、風電場內線損失、對風裝置的滯后影響、氣候影響 11、監控系統有哪些功能?與風電場中各個風電機組建立通信連接讀取并顯示風電機組的運行數據風電機組的遠程控制,包括遠程開機、停機、左右偏航、復位等 歷史運行數據的保存,查詢及維護風機故障報警,故障現場數據的保存與顯示風電機組運行數據的統

52、計,包括日報表、月報表、年報表繪制風速 -功率曲線,風速分布曲線及風速趨勢曲線遠程設置風電機組的運行參數12、地面控制柜執行的功能?連接設備到電網,調節總線電壓,測試初始電極相角,使發電機 與電網之間同步,控制發電機的釘子功率,記錄和計算電網的電 流、電壓,生產的功率和頻率,顯示機組參數13、雙饋變速恒頻系統具有什么特點?能實現與電網的簡單連接,并可實現功率因數的調節變頻器的最大容量僅為發電機額定容量的 1/4-1/3可以降低風力發電機運行時的噪聲水平由于風力機是變速運行,其運行速度能在一個較寬的范圍內被調 整到風力機的最優化數值,從而獲得較高的風能利用率14、偏航齒圈齒面磨損的原因?齒輪的長

53、期嚙合運轉相互嚙合的齒輪副齒側間隙中滲入雜質潤滑油或潤滑脂嚴重缺失使齒輪副處于干摩擦狀態15、偏航壓力不穩原因?液壓管路出現滲漏液壓系統的保壓蓄能裝置出現故障液壓系統元器件損壞16、偏航異常噪聲原因?潤滑油或潤滑脂嚴重缺失偏航阻尼力矩過大齒輪副輪齒損壞偏航驅動裝置中油位過低17、不對風原因?風向標信號不準確偏航系統的阻尼力矩過大或過小偏航制動力矩達不到機組的設計值偏航系統的偏航齒圈與偏航驅動裝置的齒輪之間的齒側間隙過大 18、偏航計數器故障原因?連接螺栓松動異物侵入連接電纜損壞磨損19、如何降低齒輪箱噪聲?適當提高齒輪箱精度,進行齒形修緣,增加嚙合重合度提高軸和軸承的剛度合理布置軸系和輪系傳動

54、,避免發生共振20、控制系統的功能?控制系統利用 DSP 微處理機或 PLC 或單片機,在正常運行狀態下, 主要通過對運行過程中對輸入信號的采集、傳輸、分析,來控制 風電機組的轉速和功率,如發生故障或其它異常情況能自動地檢 測分析確定原因,自動調整排除故障或進入保護狀態。21、什么是尾流影響?由于風力發電機把一部分風能轉化為電能, 根據能量守恒原理, 氣流 在經過風電機組葉片時能量會減小。實際上,風電機組的葉片對風速有阻擋作用,在風電機組的下風向會產生類似輪船尾流的效果, 該區域內會產生較大的湍流,同時也會降低。22、失速控制型風輪的優缺點?優點:1 葉片和輪轂之間無運動部件,輪轂結構簡單,費

55、用低;2沒有功率調節系統的維護費;3在失速后功率的波動相對小。缺點 : 1氣動剎車系統可靠性設計和制造要求高;2葉片、機艙和塔架上的動態載荷高;3 由于常需要剎車過程, 在葉片和傳動系統中產生很高的機械載荷;4起動性差;5機組承受的載荷大;6在低空氣密度地區難于達到額定功率。23、變槳距控制風輪的優缺點?優點:1 起動性好;2 剎車機構簡單,葉片順槳后風輪轉 可以逐漸下降;3 額定點以前的功率輸出飽滿;4額定點以后的輸出功率平滑;5風輪葉根承受的靜、動載荷小。缺點:1 由于有葉片變距機構、輪轂較復雜,可靠性設計要求高, 維護費用高;2 功率調節系統復雜,費用高。24、什么是定軸輪系和周轉輪系?

56、傳動時每個齒輪的幾何軸線都是固定的, 這種輪系稱為定軸輪系。 至 少有一個齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線轉動的輪系,稱為 周轉輪系。25、齒輪箱潤滑油的作用?1 減小摩擦和磨損,具有高的承載能力,防止膠合;2 吸收沖擊和振動;3 防止疲勞點蝕;4 冷卻,防銹,抗腐蝕。26、齒輪箱常見故障?1 齒輪損傷2 輪齒折斷 (斷齒 3齒面疲勞4膠合5軸承損壞6 斷軸7油溫高27、什么是常閉式制動器?什么是常開式制動器?。常開式制動器一般是指有液壓力或電磁力拖動時, 制動器處于鎖緊狀 態的制動器; 常閉式制動器一般是指有液壓力或電磁力拖動時, 制動 器處于松開狀態的制動器。28、偏航系統的常見故障?1

57、. 齒圈齒面磨損原因2. 液壓管路滲漏3. 偏航壓力不穩4 異常噪聲5 偏航定位不準確6 偏航計數器故障29、潤滑對機械設備的正常運轉起著如下的作用?1 降低摩擦系數2 減少磨損3 降低溫度4 防止腐蝕、保護金屬表面5 清潔沖洗作用30、風力發電機組需要油脂潤滑的部位有哪些?主軸軸承、發電機軸承、偏航回轉軸承、偏航齒圈的齒面、偏航齒盤 表面。31、潤滑油的常規分析及監測包括哪些?油品外觀、黏度、酸值 (中和值 、水分、閃點、抗乳化、抗氧化安 定性和機械雜質等。32、目前,常用并網型風力發電機組有哪三種發電機形式?1 定槳距失速型發電機組, 主要的功率輸出單元為雙 雙繞組異步發 電機;2變槳變速恒頻雙饋發電機組,主要的功率輸出單元為雙饋異步 發電機