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永磁同步风力发电机由于机械损耗小、附近运行效率高、附近维护成本低等优点成为继双馈感应风电机组之后的又一重要风力发电机型受到社会广泛关注,并逐渐开始投入使用。永磁同步风力发电机主要由风力机、附近永磁同步发动机、附近变频器和变压器组成。
(1)基本原理
永磁同步风力发电的基本原理,就是利用风力带动风力机叶片旋转,拖动永磁同步发电机的转子旋转,实现发电。永磁同步风力发电系统和笼型变速恒频风力发电系统类似,只是所采用的发电机为永磁式发电机,转子为永磁式结构,不需外部提供励磁电源,提高了效率。它的变频恒速控制是在定子回路中实现的,把永磁同步发电机的变频的交流电通过变频器转变为电网同频的交流电,实现风力发电的并网,因此变频器的容量与系统的额定容量相同。
(2)技术特点
随着科学技术的发展和更新,由于永磁材料性能和电力电子装置的改善,永磁同步发电机已变得越来越具吸引力了。
采用永磁同步发电机的风力发电系统具有以下特点:1)永磁同步发电机系统不需要励磁装置,具有重量轻、附近效率高、附近功率因数高、附近可靠性好等优点;2)变速运行范围宽,即可超同步运行也可以亚同步运行;3)转子无励磁绕组,磁极结构简单、附近变频器容量小,可以做成多极电机;4)同步转速降低,使风轮机和永磁发电机可直接耦合,省去了风力发电系统中的齿轮增速箱,减小了发电机的维护工作并降低噪声,使直驱永磁风力发电机系统。
(3)适用场合
1)在电力供应匮乏、附近交通不便、附近燃料短缺,但是风力资源丰富的地区,可以解决部分用电问题,如为高速公路照明设备提供电源等;2)在单机容量比较小的风场,永磁同步发电系统能够并网发电;3)为农村、附近牧区、附近边防哨所、附近气象台站等偏远、附近负载较轻的用户,提供电力。
发电机震动大的故障原因与处置措施
发电机振动大的事故因由与解决步骤
一、发电机震动大的主要原因
1、转动部分不平衡:
主要是转子、耦合器、联轴器、传动轮(制动轮)不平衡引起的。
解决方法是先找好转子平衡。如果有大型传动轮、制动轮、耦合器、联轴器,应与转子分开单独找好平衡。再有就是转动部分机械松动造成的。如:铁心支架松动,斜键、销钉失效松动,转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡。
2、电气部分的故障:是由电磁方面的起因造成的
具体包括:交流发电机定子接线错误、绕线型异步发电机转子绕组短路,同步发电机励绕组匝间短路,同步发电机励磁线圈联接“非法”,笼型异步发电机转子断条,转子铁心变形造成定、转子气隙不均,引起气隙磁通不平衡从而造成震动。
3、机械部分故障主要有以下几点:
(1)联动部分轴系不对中,中心线不重合,定心不正确。这种损坏产生的原由主要是装配过程中,对中不良、安装“非法”造成的。还有一种状况,就是有的联动部分中心线在冷态时是重合一致的,但运行一段时间后因为转子支点,基本等变形,中心线又被破坏,因而发生振动。
(2)与发电机相联的齿轮、联轴器有毛病。这种损坏主要表现为齿轮咬合不良,轮齿磨耗严重,对轮润滑不良,联轴器歪斜、错位,齿式联轴器齿形、齿距不对、间隙过大或磨耗严重,都会造成一定的振动。
二、发电机振动大的解决方法:
1、发电机的转子与发电机组的转轴中心不重合。 处理,重新调节。
2、地脚螺丝松动,或地基不坚实,产生不均匀沉陷。 处置:拧紧螺丝,加固基本,重新调节。
3、轴颈弯曲不圆。 :可查看轴的弯曲或不圆情形,然后校直。
4、转子励磁绕组局部短路,接地或接线有不当。 排除:验查滑环及转子励磁绕组对地绝缘,可用直流电压表法在运行中查看,加以解除。
5、定绕组短路或接地。 :停机处置。
6、起因:非同期并列。 处理:如果震动过大,则应解列停机验查。
7、电气部件事故或雷击。
8、与柴发电机组对接不好。(找直对正后再对接)
9、转子动平衡不好。(在转子重绕后应调校平衡)
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柴油发电机组接地的目的有三种
为了确保人身和电力系统工作的需要,对发电机组接地有严格的要求。其接地方式有工作接地、本地保护接地和保护接零三种,接地的目的如下:
1.工作接地
工作接地是将中性点接地,其目的是:
1)降低触电电压。对于中性点不接地的系统,当一相接地而人体触及另外两相之一时,触电电压为相电压的1.7倍以上;而对于中性点接地系统,触电电压就降到接近或等于相电压。
2)迅速切断故障设备。对于中性点不接地的系统,当一相接地时,由于导线和地面存在电容和绝缘电阻,可以构成电流通路,接地电流很小,不足以使保护装置动作而切断电源,不能确保人身。而对于中性点接地的系统,当一相接地后接地电流较大,保护装置会迅速动作,断开故障点。
3)降低电气设备对地的绝缘水平。在中性点不接地的系统中,当一相接地时,将会使另两相得对地电压升高到线电压。而对于中性点接地的系统,当一相接地时,另两相的对地电压只接近于相电压,故可降低电气设备和输电线路的绝缘水平。
2.保护接地
保护接地常用于中性点不接地的低压系统中,它的作用是:当电动机某一绕组的绝缘结构已破坏使外壳带电时,如果未接地,人体触及外壳,相当于单相触电,就可能发生触电的危险。而如果采用了保护接地,人体触及外壳时,由于人体的电阻与接地电阻并联,由于人体电阻远大于接地电阻,通过人体的电流就很小,就不会发生触电的危险。
3.保护接零
保护接零常用于中性点接地的低压系统中,它的作用是:当电动机某一绕组的绝缘结构已破坏而与外壳相接时,由于采用保护接零,就形成单相短路,迅速将这一相中的熔丝熔断,外壳便不再带电。即使在熔丝熔断前人体触及外壳时,也由于人体电阻远大于线路电阻,通过人体的电流也很微小,不会发生触电危险。
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