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風力發電機

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風力發電機

發布日期:2019-03-15 作者: 點擊:

作為一種價格低廉、運行可靠、無溫室氣體排放的新型發電係統,風力發電係統的安裝容量正在以每年超過30%的增長率在世界範圍得到日益廣泛的應用,已經形成一個年產值超過五十億美元的全球性產業。但是用於邊遠地區獨立供電的小型風力發電係統還需要克服很多技術上的難點才能得以廣泛的應用。隨著我國對“三農”投入力度加大,經濟持續快速發展,廣大農、牧、漁民對改善生活環境,提高生活質量,解決生活用電的迫切要求,采用小型風力發電係統為局部負載提供電力,不僅可以減少一次性巨額投資,還可以免除火力發電係統的溫室氣體排放,改善環境和農村地區的能源結構,有益於可持續性發展。

風力發電機是將風能轉換為機械功、並帶動發電機運轉來發電的。廣義地說,它是一種以太陽為熱源,以大氣為工作介質的熱能利用發動機。風力發電利用的是自然能源。相對柴油發電要好的多。但是若應急來用的話,還是不如柴油發電機。風力發電不可視為備用電源,但是卻可以長期利用。定子矽鋼片

運行管理:

風力發電機組的控製係統是采用工業微處理器進行控製,一般都由多個CPU並列運行,其自身的抗幹擾能力強,並且通過通信線路與計算機相連,可進行遠程控製,這大大降低了運行的工作量。所以風機的運行工作就是進行遠程故障排除和運行數據統計分析及故障原因分析。

遠程故障排除:

風機的大部分故障都可以進行遠程複位控製和自動複位控製。風機的運行和電網質量好壞是息息相關的,為了進行雙向保護,風機設置了多重保護故障,如電網電壓高、低,電網頻率高、低等,這些故障是可自動複位的。由於風能的不可控製性,所以過風速的極限值也可自動複位。還有溫度的限定值也可自動複位,如發電機溫度高,齒輪箱溫度高、低,環境溫度低等。風機的過負荷故障也是可自動複位的。

除了自動複位的故障以外,其它可遠程複位控製故障引起的原因有以下幾種:

1、風機控製器誤報故障;

2、各檢測傳感器誤動作;

3、控製器認為風機運行不可靠。

運行數據統計分析:

對風電場設備在運行中發生的情況進行詳細的統計分析是風電場管理的一項重要內容。通過運行數據的統計分析,可對運行維護工作進行考核量化,也可對風電場的設計,風資源的評估,設備選型提供有效的理論依據。

每個月的發電量統計報表,是運行工作的重要內容之一,其真實可靠性直接和經濟效益掛鉤。其主要內容有:風機的月發電量,場用電量,風機的設備正常工作時間,故障時間,標準利用小時,電網停電,故障時間等。

風機的功率曲線數據統計與分析,可對風機在提高出力和提高風能利用率上提供實踐依據。通過對風況數據的統計和分析,掌握各型風機隨季節變化的出力規律,並以此可製定合理的定期維護工作時間表,以減少風資源的浪費。

小型風力發電機:

風力發電機組是將風能轉化為電能的機械。從能量轉換的角度看,風力發電機組由兩大部分組成:其一是風力機,它的功能是將風能轉換為機械能;其二是發電機,它的功能是將機械能轉換為電能。

小型風力發電係統結構一般由風輪、發電機、尾舵和電氣控製部分等構成。常規的小型風力發電機組多由感應發電機或永磁同步發電機加AC/DC變換器、蓄電池、逆變器組成。在風的吹動下,風輪轉動起來,使空氣動力能轉變成了機械能(轉速+扭矩)。風輪的輪轂固定在發電機軸上,風輪的轉動驅動了發電機軸的旋轉,帶動永磁三相發電機發出三相交流電。風速的不斷變化、忽大忽小,發電機發出的電流和電壓也隨著變化。發出的電經過控製器的整流,由交流電變成了具有一定電壓的直流電,並向蓄電池進行充電。從蓄電池組輸出的直流電,通過逆變器後變成了220V的交流電,供給用戶的家用電器。

風力發電機根據應用場合的不同又分為並網型和離網型風力機。離網型風力發電機亦稱獨立運行風力機,是應用在無電網地區的風力機,一般功率較小。獨立運行風力機一般需要與蓄電池和其他控製裝置共同組成獨立運行風力機發電係統。這種獨立運行係統可以是幾kW乃至幾十kw,解決一個村落的供電係統,也可以是幾十到幾百W的小型風力發電機組以解決一家一戶的供電。

由於風能的隨機性,發電機所發出電能的頻率和電壓都是不穩定的,以及蓄電池隻能存儲直流電能,無法為交流負載直接供電。因此,為了給負載提供穩定、高質量的電能和滿足交流負載用電,需要在發電機和負載之間加入電力變換裝置,這種電力變換裝置主要由整流器、逆變器、控製器、蓄電池等組成。

小型風力發電係統作為農村能源的組成部分,它的推廣應用對於改善用電結構,特別是邊遠山區的生產、生活用能,推動生態環境建設諸領域的發展將發揮積極作用,因此具有廣闊的市場前景。風能具有隨機性和不確定性,風力發電係統是一個複雜係統。簡化小型風力發電係統的結構、降低成本、提高可靠性及實現係統優化運行,對於小型風力風力發電係統的推廣具有非常重要意義。

風力發電機維護:

風力發電機是集電氣、機械、空氣動力學等各學科於一體的綜合產品,各部分緊密聯係,息息相關。風力機維護的好壞直接影響到發電量的多少和經濟效益的高低;風力機本身性能的好壞,也要通過維護檢修來保持,維護工作及時有效可以發現故障隱患,減少故障的發生,提高風機效率。

風機維護可分為定期檢修和日常排故維護兩種方式。

1、風機的定期檢修維護

定期的維護保養可以讓設備保持至佳期的狀態,並延長風機的使用壽命。定期檢修維護工作的主要內容有:風機聯接件之間的螺栓力矩檢查(包括電氣連接),各傳動部件之間的潤滑和各項功能測試。

風機在正常運行中時,各聯接部件的螺栓長期運行在各種振動的合力當中,極易使其鬆動,為了不使其在鬆動後導致局部螺栓受力不均被剪切,必須定期對其進行螺栓力矩的檢查。在環境溫度低於-5℃時,應使其力矩下降到額定力矩的80%進行緊固,並在溫度高於-5℃後進行複查。一般對螺栓的緊固檢查都安排在無風或風小的夏季,以避開風機的高出力季節。

風機的潤滑係統主要有稀油潤滑(或稱礦物油潤滑)和幹油潤滑(或稱潤滑脂潤滑)兩種方式。風機的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的是稀油潤滑方式,其維護方法是補加和采樣化驗,若化驗結果表明該潤滑油已無法再使用,則進行更換。幹油潤滑部件有發電機軸承,偏航軸承,偏航齒等。這些部件由於運行溫度較高,極易變質,導致軸承磨損,定期維護時,必須每次都對其進行補加。另外,發電機軸承的補加劑量一定要按要求數量加入,不可過多,防止太多後擠入電機繞組,使電機燒壞。

定期維護的功能測試主要有過速測試,緊急停機測試,液壓係統各元件定值測試,振動開關測試,扭纜開關測試。還可以對控製器的極限定值進行一些常規測試。

定期維護除以上三大項以外,還要檢查液壓油位,各傳感器有無損壞,傳感器的電源是否可靠工作,閘片及閘盤的磨損情況等方麵。

2、日常排故維護

風機在運行當中,也會出現一些故障必須到現場去處理。

首先要仔細觀察風機內的安全平台和梯子是否牢固,有無連接螺栓鬆動,控製櫃內有無糊味,電纜線有無位移,夾板是否鬆動,扭纜傳感器拉環是否磨損破裂,偏航齒的潤滑是否幹枯變質,偏航齒輪箱、液壓油及齒輪箱油位是否正常,液壓站的表計壓力是否正常,轉動部件與旋轉部件之間有無磨損,各油管接頭有無滲漏,齒輪油及液壓油的濾清器的指示是否在正常位置等。

第二是聽,聽一下控製櫃裏是否有放電的聲音,有聲音就可能是有接線端子鬆動,或接觸不良,須仔細檢查,聽偏航時的聲音是否正常,有無幹磨的聲響,聽發電機軸承有無異響,聽齒輪箱有無異響,聽閘盤與閘墊之間有無異響,聽葉片的切風聲音是否正常。

第三,清理幹淨自己的工作現場,並將液壓站各元件及管接頭擦淨,以便於今後觀察有無泄漏。

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