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永磁直驅式風力發(fā)電機的工作原理
導語。今天是金直驅永磁機組的又一新成員1.5vp機組發(fā)布的日子,希望大家能夠給這個新成員多些支持和鼓勵。那么趁此機會,小編也自行惡補一下直驅永磁風電機組的一些工作原理,在這里與大家分享,和小編一樣不了解的童鞋們也默默的學習下吧!
1、直驅永磁風電機組原理
對于現(xiàn)在國內(nèi)國外大型水平軸風力發(fā)電機組,有雙饋機和永磁直驅發(fā)電機。 永磁直驅發(fā)電機顧名思義是在傳動鏈中不含有增速齒輪箱。 總所周知,一般發(fā)電機要并網(wǎng)必須滿足相位、幅頻、周期同步。而我國電網(wǎng)頻率為50hz這就表示發(fā)電機要發(fā)出50hz的交流電。學過電機的都知道。轉速、磁極對數(shù)、與頻率是有關系的n=60f/p。 所以當極對數(shù)恒定時,發(fā)電機的轉速是一定的。所以一般雙饋風機的發(fā)電機額定轉速為1800r/min。而葉輪轉速一般在十幾轉每分。這就需要在葉輪與發(fā)電機之間加入增速箱。而永磁直驅發(fā)電機是增加磁極對數(shù)從而使得電機的額定轉速下降,這樣就不需要增速齒輪箱,故名直驅。
2、直驅永磁技術趨勢
對于永磁直驅發(fā)電機的磁極部分是用釹鐵硼的永磁磁極,原料為稀土。 風輪吸收風能轉化為機械能通過主軸傳遞給發(fā)電機發(fā)電,發(fā)出的電通過全功率變流器之后過升壓變壓器上網(wǎng)。風力發(fā)電機也在逐步的永磁化。采用永磁風力發(fā)電機,不僅可以提高發(fā)電機的效率,而且能在增大電機容量的同時,減少體積,并且因為發(fā)電機采用了永磁結構,省去了電刷和集電環(huán)等易耗機械部件,提高了系統(tǒng)的可靠性,這也是風電發(fā)電機的發(fā)展趨勢之一。風力機的直驅化也是當前的一個熱點趨勢。
3、直驅永磁技術可靠性
直驅式風力發(fā)電機可以直接與風輪相連,增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時增大了電機的體積和設計制造以及控制的難度。直驅型風力發(fā)電系統(tǒng)是采用風輪直接驅動多極低速永磁同步發(fā)電機發(fā)電,通過功率變換電路將電能轉換后并入電網(wǎng),相對于雙饋型發(fā)電系統(tǒng),直驅式發(fā)電機采用較多的極對數(shù),使得在轉速較低時,發(fā)電機定子電壓輸出頻率仍然比較高,完全可以在電機的額定等級下工作,并且其定子輸出電壓通過變流器后再和電網(wǎng)相接,定子頻率變化并不會影響電網(wǎng)頻率。在直驅風力發(fā)電系統(tǒng)中風機與發(fā)電機直接耦合,省去了傳統(tǒng)風力發(fā)電系統(tǒng)中齒輪箱這一部件,減少了發(fā)電機的維護工作,并且降低了噪音。另外其不需要電勵磁裝置,具有重量輕、效率高、可靠性好的優(yōu)點。直驅永磁發(fā)電機采用全功率的交-直-交變頻技術,與電網(wǎng)隔離,具有低電壓穿越能力,對電網(wǎng)友好。
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發(fā)電機組三相負荷不平衡會有什么危害
柴油發(fā)電機一級負荷,要求供電系統(tǒng)無論是正常運行還是發(fā)生事故時,都能保證其連續(xù)供電。因此對一級負荷,應由兩個獨立的電源供電,并按生產(chǎn)的需要和允許停電的時間,采用雙電源自動或手動切換,或采用雙電源分組同時供電的接線,一般情況下,還應有應急電源作備用。如果一級負荷不大,則可采用蓄電池、自備發(fā)電機等設備,或者從鄰近的單位取得第二個獨立電源。這里所說的兩個“獨立電源”,是指其中任一個電源發(fā)生故障或停電檢修時,而不致影響另一個電源繼續(xù)供電。
一、柴油發(fā)電機廠家簡要分析發(fā)電機組三相負荷不平衡的危害,主要分為以下幾點:
1)影響設備的運行出力,發(fā)電機設備容量設計是按三相負荷條件來確定的,如果三相負荷不平衡,設備容量只能以三相負荷中 一相為限,因此設備出力降低。
2)中性線就有電流通過,低壓供電線路損耗增大。
(3)造成三相電壓不對稱,使中性點電位產(chǎn)生位移。
(4)中性電流過大,使配電變壓器運行溫度升高,嚴重時會將變壓器燒壞。
(5)影響電動機的輸出功率,并使繞阻溫度升高。三
(6)使有的相電壓高,另外的相電壓降低
(7)中性線電流過大,異線可能會燒斷
3)旋轉電機在不對稱狀態(tài)下運行,會使轉子產(chǎn)生附加損耗及發(fā)熱,從而引起電機整體或局部升溫,此外反向磁場產(chǎn)生附加力矩會使電機出現(xiàn)振動。 對發(fā)電機而言,在定子中還會形成一系列高次諧波。
4)引起以負序分量為啟動元件的多種保護發(fā)生誤動作,直接威脅電網(wǎng)運行。
5)對發(fā)電機、變壓器而言,當三相負荷不平衡時,如控制 相電流為額定值,則其余兩相就不能滿載,因而設備利用率下降,反之如要維持額定容量,將會造成負荷較大的一相過負荷,而且還會出現(xiàn)磁路不平衡致使波形畸變,設備附加損耗增加等。
二、發(fā)電機操作時需要注意的問題
1.操作人員必須經(jīng)過專門訓練方可獨立操作,操作電工還必須取得特種作業(yè)操作證;
2.保持機房整潔,發(fā)電機附近不得存放燃油或其他易燃物品,并設置消防器材。發(fā)生火災時,必須迅速切斷電源,進行撲救;
3.發(fā)電機到配電盤或用電設備的導線,必須絕緣良好,接頭牢固,并應安裝在鐵管或線槽內(nèi),不得隨便拖在地面;
4.發(fā)電機運行時,嚴禁人體接觸帶電部分;柴油機運行中,不得觸及排氣管和廢氣增壓機等熱源,以防燙傷;
5.遇有“飛車”時,應迅速、果斷設法切斷燃油供給,使柴油機停止工作;
6.酸性蓄電池在充電時嚴禁煙火,要求機房通風良好以防爆鳴。
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1、機組選擇時應考慮幾個因素。主要包括機械與電氣性能、機組的用途、負荷的容量與變化范圍、機組的使用環(huán)境條件(包括海拔高度、氣候條件、噪聲)自動化功能等。由于柴油發(fā)電機組可用于常用、備用和應急等3種情況,因此不同用途對柴油發(fā)電機組的要求就有所區(qū)別。
2、常用柴油發(fā)電機組的選擇:常用發(fā)電機組持續(xù)工作時間長,負荷曲線變化較大,機組容量、臺數(shù)、型式的選擇及機組的進行控制方式與應急機組不同。
3、備用柴油發(fā)電機組的選擇:負荷容量之和乘以需要系數(shù)之后的計算負荷小于應急柴油發(fā)電機組的容量時,備用系數(shù)按1.2考慮,即1.2倍計算容量小于應急柴油發(fā)電機組的容量,在市電停電后,由應急發(fā)電機組向負荷供電。負荷容量之和乘以需要系數(shù)之后的計算負荷大于單臺應急柴油發(fā)電機組的容量時,可選擇2臺型號、容量相同、調(diào)壓、調(diào)速特性相近的自動化發(fā)電機組。在市電停電后,由其中一臺或二臺機組向生活和商業(yè)用電供電;當市電停電,又發(fā)生火災時,由2臺機組向消防負荷供電,以利消防。
4、應急柴油發(fā)電機的選擇:應急柴油發(fā)電機一般宜選用高速、增壓、油耗低、同容量的柴油發(fā)電機組。高速增壓柴油機單機容量較大,占據(jù)空間?。徊裼蜋C選用配電子或液壓調(diào)速裝置,調(diào)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(diào)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。
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