风力发电机知识.ppt
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1、风风力力力力发电发电机知机知机知机知识识交流交流交流交流2013年12月主要内容主要内容一、一、风力力发电机主要机主要类型型二、二、风力力发电机机结构特点及工作原理构特点及工作原理三、三、风力力发电机机维护要点要点四、四、风力力发电机常机常见故障及故障及处理方法理方法n1.笼型异步风力发电机u600/125kW双速风力发电机u750kW风力发电机u800kW风力发机u1MW水冷风力发电机u1.5MW全功率变频风力发电机一、一、风风力力发电发电机主要机主要类类型型一、一、风风力力发电发电机主要机主要类类型型2、绕线式双馈风力发电机u1.5MW水冷双馈u1.5MW空空冷双馈u2MW空空冷双馈u3M
2、W水冷双馈u2.5空水冷双馈u3MW水冷双馈u5MW空水冷双馈一、一、风风力力发电发电机主要机主要类类型型3.永磁风力发电机u 1.5MW直驱;u 2.5MW直驱;u 3 MW直驱;u 3 MW半直驱整机;u 3 MW高速永磁整机;u 1.5 MW高速永磁整机;u 2.5 MW高速永磁整机。1、笼型风力发电机结构特点及工作原理 发电机通过变压器直接接入电网。因为笼型异步发电机只能工作在额定转速之上很窄的范围内,所以通常称之为恒速风力发电机。异步发电机定子由定子铁心定子、转子、端盖、轴承、风扇等组成。二、二、风风力力发电发电机机结结构特点及工作原理构特点及工作原理二、二、风力力发电机机结构特点及
3、构特点及工作原理工作原理1、笼型风力发电机工作原理 定子由定子绕组、定子铁心和机座组成。定子绕组是导电部分,有三相绕组,在空间上彼此相差120电角度,绕组一般是叠绕组,毎相绕组匝数相同,定子可结成三角形或星形。二、二、风风力力发电发电机机结结构特点及工作原构特点及工作原理理1、笼型风力发电机工作原理 定子铁心是电机的磁路部分,由经过冲制的硅钢片叠成。定子绕组嵌在定子铁心槽内,嵌线完成进行浸漆(主要是真空压力浸漆),最后热套在机座内进行联线。二、二、风力力发电机机结构特点及构特点及工作原理工作原理1、笼型风力发电机结构特点及工作原理 转子是转子铁心、转子绕组和转轴等组成。转子铁心是电机中的磁路部
4、分,由硅钢片叠成,安装在转轴上。转子绕组采用铜条端环焊接成笼型结构。二、风力力发电机机结构特点及构特点及工作工作原理1、笼型风力发电机结构特点及工作原理 电机定子绕组接通三相电源后,绕组中有电流通过,在定子中产生旋转磁场,由于磁场与转子绕组存在相对运动,在转子绕组内将产生感应电势,此感应电势在闭合的转子绕组中将产生电流。电流在磁场中受磁场力作用,便产生电磁转矩,转子开始旋转。当转速低于同步转速时,为电动机状态;当转速高于同步转速时,为发电机状态。二、二、风力力发电机机结构特点及工作原理工作原理1、笼型风力发电机结构特点及工作原理 恒速并网运行时,异步发电机需要从电网吸收滞后的无功功率以产生旋转
5、磁场,这恶化了电网的功率因数,易使电网无功容量不足,影响电压的稳定性.为此,一般在发电机组和电网之间配备适当容量的并联补偿电容器组以补偿无功。二、二、风风力力发电发电机机结结构特点及工作原理构特点及工作原理1、笼型风力发电机结构特点及工作原理优点:由于笼型异步发电机系统结构简单、成本低且可靠性高,比较适合风力发电这种特殊场合,在风力发电发展的初期,笼型异步发电机得到了广泛的应用。缺点:因电机转速恒定,不能充分利用风能(风能利用系数不能保持在最大值),风速跃升时,导致主轴、齿轮箱、电机等部件承受极大的机械应力。二、二、风力力发电机机结构特点及工作原理构特点及工作原理1、笼型风力发电机结构特点及工
6、作原理 750KW电机参数额定功率定功率750kW额定定转速速1518额定电压690V额定频率50HZ额定电流682A额定效率96.1%极数4定子接线方式中心高450mm绝缘等级H额定功率因数0.93结构形式IMB3防护等级IP54重量4300kg轴承6324C3、NU2234二、二、风力力发电机机结构特点及工作原理构特点及工作原理二、二、风力力发电机机结构特点及构特点及工作原理工作原理2、双馈风力发电机结构特点及工作原理 双馈风力发电机实质上是一种绕线式转子电机,由于其定子和转子都能向电网馈电,故而称为双馈电机。双馈电机的定子结构与笼型电机定子相同,转子绕组是线圈结构因而与笼型电机略有不同。
7、二、风力发电机结构特点及工作原理2、双馈风力发电机结构特点及工作原理 双馈风力发电机的工作原理与一般异步发电机相同,不同的是双馈电机的转子绕组由变频器控制,变频器采用矢量控制,通过调节转子电流频率、幅值、相位、相序以及电压,有功分量、无功分量完全解耦,使定子侧感应出恒压恒频的三相交流电。还可以灵活的控制双馈发电机超前或滞后的无功功率,改善电网的功率因数,稳定电网电压。二、二、风力力发电机机结构特点及构特点及工作原理工作原理2、双馈风力发电机结构特点及工作原理 双馈异步风力发电机系统组成如下图所示,图中省略了变压器、滤波器等构件。其中转子通过变频器接入电网,当系统检查到定子电压、频率及相位与电网
8、一致时,定子通过并网开关直接接入电网,转子上装配有编码器。二、二、风力力发电机机结构特点及构特点及工作原理工作原理2、双馈风力发电机结构特点及工作原理 转速小于同步转速时,发电机处于亚同步状态,转子通过变频器从电网中吸收功率,定子直接馈送电能给电网。转速大于同步转速时,发电机处于超同步运行状态,转子通过变频器馈送电能给电网,定子直接馈送电能给电网;转速等于同步转速时,发电机作为同步电机运行,转子既不从电网吸收有功率也不向电网馈送有功。变频器向转子提供接近于直流的无功励磁电流。二、风力发电机结构特点及工作原理2、2、双馈风力发电机结构特点及工作原理 优点:与笼型电机比,能控制无功功率,并通过独立
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