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永磁同步風力發(fā)電機的原理和前景
我國風能資源非常豐富,可開發(fā)的風能潛力巨大。根據相關資料顯示,我國陸地風能資源可開發(fā)量大約有23.8億千瓦,海上風能資源可開發(fā)量約2億千瓦。我國風能資源比較集中,“三北”地區(qū)(華北、東北和西北)以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風能資源開發(fā)量約占全國的80%.風能資源與煤炭資源的地理分布具有較高的重合度,與電力負荷則呈逆向分布。
“十三五”時期,我國風力發(fā)電機裝機容量占發(fā)電機總容量比例將進一步加大,出于電網考慮,風力發(fā)電機組必須在“低電壓穿越”保障下“御風而行”。根據 發(fā)改委能源研究所有關人士透露,2020年陸地風電的成本將與煤電持平,之后風電將逐步脫離 補貼,“降低成本”也成為風電行業(yè)未來發(fā)展面臨的新的“瓶頸”。揚州市引江發(fā)電設備有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步風力發(fā)電機,實現(xiàn)了發(fā)電機低成本制造,使機組極易實現(xiàn)低電壓穿越,在國內處于技術領先水平。
永磁同步風力發(fā)電機由于機械損耗小、運行效率高、維護成本低等優(yōu)點成為繼雙饋感應風電機組之后的又一重要風力發(fā)電機型受到社會廣泛關注,并逐漸開始投入使用。永磁同步風力發(fā)電機主要由風力機、永磁同步發(fā)動機、變頻器和變壓器組成。
(1)基本原理
永磁同步風力發(fā)電的基本原理,就是利用風力帶動風力機葉片旋轉,拖動永磁同步發(fā)電機的轉子旋轉,實現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)類似,只是所采用的發(fā)電機為永磁式發(fā)電機,轉子為永磁式結構,不需外部提供勵磁電源,提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實現(xiàn)的,把永磁同步發(fā)電機的變頻的交流電通過變頻器轉變?yōu)殡娋W同頻的交流電,實現(xiàn)風力發(fā)電的并網,因此變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。
(2)技術特點
隨著科學技術的發(fā)展和更新,由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善,永磁同步發(fā)電機已變得越來越具吸引力了。
采用永磁同步發(fā)電機的風力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點:1)永磁同步發(fā)電機系統(tǒng)不需要勵磁裝置,具有重量輕、效率高、功率因數高、可靠性好等優(yōu)點;2)變速運行范圍寬,即可超同步運行也可以亞同步運行;3)轉子無勵磁繞組,磁極結構簡單、變頻器容量小,可以做成多極電機;4)同步轉速降低,使風輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合,省去了風力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱,減小了發(fā)電機的維護工作并降低噪聲,使直驅永磁風力發(fā)電機系統(tǒng)。
(3)適用場合
1)在電力供應匱乏、交通不便、燃料短缺,但是風力資源豐富的地區(qū),可以解決部分用電問題,如為高速公路照明設備提供電源等;2)在單機容量比較小的風場,永磁同步發(fā)電系統(tǒng)能夠并網發(fā)電;3)為農村、牧區(qū)、邊防哨所、氣象臺站等偏遠、負載較輕的用戶,提供電力。
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計算小型汽油發(fā)電機組耗油量的正確方法
關于耗油量的問題,近來不好客戶來電質詢,怕買個發(fā)電機就像買個“油老虎”,還沒有用就望而生畏。那么我們就簡單聊下小型汽油發(fā)電機組耗油量和計算方法。
通常情況下發(fā)電機組在全負載的情況下10KW 每小時耗油在3.5公升左右。
影響耗油量的因素有:
1、負載:負載的大小對耗油量也有很大影響。負載大了油門大耗油就大些,負載小了相對油耗也就小。
2、機器的運行狀況:要想保持機器的運行狀況良好,平時要注意及時的保養(yǎng)工作。
3、工作環(huán)境:工作環(huán)境的惡劣程度對機器的耗油量影響也很大。比如在酷熱的工地使用,要比在家庭使用高些
4、品牌的選擇:由于國內發(fā)電機組牌質量上的陳次不齊,發(fā)電機組的性能如何也在一定程度影響機組的耗油量。建議買品牌發(fā)電機組。
耗油量計算方法:功率X 每KW每小時油耗(單位:g) X 使用時間=負載油耗
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酒店應急用應該如何選擇靜音柴油發(fā)電機
應急靜音柴油發(fā)電機主要用于重要場所,在緊急情況或事故停電后瞬間停電,通過應急發(fā)電機組迅速恢復 并延長一段供電時間。這類用電負荷稱為一級負荷。對斷電時間有嚴格要求的設備、儀表及計算機系統(tǒng),除配備發(fā)電機外還應設電池或UPS供電。
應急靜音柴油發(fā)電機的工作有兩個特點:
第1個特點是作應急用,連續(xù)工作的時間不長,一般只需要持續(xù)運行幾小時(≤12H);
第2個特點是作備用,應急發(fā)電機組平時處于停機等待狀態(tài),只有當主用電源全部鼓障斷電后,靜音柴油發(fā)電機才起動運行供給緊急用電負荷,當主用電源恢復正常后,隨即切換停機。
(1) 應急靜音柴油發(fā)電機 發(fā)電機容量的確定 應急酒店柴油發(fā)電機組的標定容量為經大氣修正后的12h標定容量,其容量應能滿足緊急電總計算負荷,并按 發(fā)電機容量能滿足一級負荷中單臺 容量電動機起動的要求進行校驗。應急發(fā)電機一般選用三相交流 同步發(fā)電機,其標定輸出電壓為400V
(2) 靜音柴油發(fā)電機臺數的確定 有多臺發(fā)電機組備用時,一般只設置1臺靜音柴油發(fā)電機,從可靠性考慮也可以選用2臺機組并聯(lián)進行 供電。供應急用的發(fā)電機組臺數一般不宜超過3臺。當選用多臺機組時,機組應盡量選用型號、容量相同,調壓、調速特性相近的成套設備,所用燃油性質應一致,以便進行維修保養(yǎng)及共用備件。當供應急用的 發(fā)電機組有2臺時,自起動裝置應使2臺機組能互為備用,即市電電源故障停電經過延時確認以后,發(fā)出 自起動指令,如果第1臺機組連續(xù)3次自起動失敗,應發(fā)出報警信號并自動起動第2臺靜音柴油發(fā)電機。
(3) 應急靜音柴油發(fā)電機的選擇 應急機組宜選用高速、增壓、油耗低、同容量的靜音柴油發(fā)電機。高速增壓柴油機單機容量較大,占據空 間小;柴油機選用配電子或液壓調速裝置,調速性能較好;發(fā)電機宜選用配無刷勵磁或相復勵裝置的同 步電機,進行較可靠,故障率低,維護檢修較方便;當一級負荷中單臺空調器容量或電動機容量較大時,宜選用三次諧波勵磁的發(fā)電機組;機組裝在附有減震器的共用底盤上;排煙管出口宜裝設消聲器,以減 小噪聲對周圍環(huán)境的影響。
(4) 應急靜音柴油發(fā)電機的控制 應急發(fā)電機組的控制應具有快速自起動及自動投入裝置。當主用電源故障斷電后,應急機組應能快速自 起動并恢復供電,一級負荷的允許斷電時間從十幾秒至幾十秒,應根據具體情況確定。當重要工程的主 用電源斷電后,首先應以過3-5S的確定時間,以避開瞬時電壓降低及市電網合閘或備用電源自動投入的 時間,然后再發(fā)出起動應急發(fā)電機組的指令。從指令發(fā)出、機組開始起動、升速到能帶全負荷需要一段 時間。一般大、中型柴油機還需要預潤滑及暖機過程,使緊急加載時的機油機油壓力、機油溫度、冷卻 水溫度符合廠品技術條件的規(guī)定;預潤滑及暖機過程可以根據不同情況預先進行。例如軍事通信、大型賓館的重要外事活動、公共建筑夜間進行大型群眾活動、醫(yī)院進行重要外科手術等的應急機組平時就應 處于預潤滑及暖機狀態(tài),以便隨時快速起動,盡量縮短故障斷電時間。 應急機組投入進行后,為了減少突加負荷時的機械及電流沖擊,在滿足供電要求的情況下,緊急負荷 按時間間隔分級增加。根據 標準和 軍用標準規(guī)定,自動化機組自起動成功后的首次允許加載 量如下:對于標定功率不大于250KW者,首次允許加載量不小于50%標定負載;對于標定功率大于250KW者 ,按廠品技術條件規(guī)定。如果瞬時電壓降及過渡過程要求不嚴格時,一般機組突加或突卸的負荷量不宜 超過機組標定容量的70% 。
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