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永磁同步风力发电机的原理和前景
我国风能资源非常丰富,可开发的风能潜力巨大。根据相关资料显示,我国陆地风能资源可开发量大约有23.8亿千瓦,海上风能资源可开发量约2亿千瓦。我国风能资源比较集中,“三北”地区(华北、东北和西北)以及东南沿海地区、沿海岛屿潜在风能资源开发量约占全国的80%.风能资源与煤炭资源的地理分布具有较高的重合度,与电力负荷则呈逆向分布。
“十三五”时期,我国风力发电机装机容量占发电机总容量比例将进一步加大,出于电网考虑,风力发电机组必须在“低电压穿越”保障下“御风而行”。根据 发改委能源研究所有关人士透露,2020年陆地风电的成本将与煤电持平,之后风电将逐步脱离 补贴,“降低成本”也成为风电行业未来发展面临的新的“瓶颈”。扬州市引江发电设备有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步风力发电机,实现了发电机低成本制造,使机组极易实现低电压穿越,在国内处于技术领先水平。
永磁同步风力发电机由于机械损耗小、运行效率高、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、永磁同步发动机、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、效率高、功率因数高、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、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、交通不便、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、牧区、边防哨所、气象台站等偏远、负载较轻的用户,提供电力。
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柴油发电机组维护中怎样减少机体震动?
柴油发电机组的维护过程中机体会出现震动的可能,我们应该如何减少机体震动呢?在柴油发电机组维护过程中,我们要采取措施防止机组磨损,其中引起磨损的原因有很多,震动是一个不可忽视的因素,震动包括设备本身的震动外,周边环境的震动、不稳定也会对设备带来影响。那么,对于环境造成的震动该如何与防范呢?
首先,安装柴油发电机组时,建议用户使用减震器,用户根据机组底盘上的安装孔,将机组通过减震器置于平整坚固的基础上,(减震器仪需用膨胀螺栓紧固在混凝土基础上);这样可以有效地减少机组运行时对建筑物产生的震动及冲击,所以在无特殊要求时,不建议再在基础上作另外的减震处理措施。
除机组与基础通过减震器安装外,机组其他部件与外部的连接亦应通过柔性连接。比如,排烟管使用波纹减震管连接;排气道、燃油进油管、回油管、配电电缆等亦要通过柔性连接,这样才能 限度地减少因机组运行而对周围物体产生的震动。
另外,设备内部的零部件之间也需要防震,简单的措施就是润滑保养,零部件之间的摩擦,对于设备本身的震动大家亦要找出故障进行及时的检修,这有这样才能有效降低磨损,柴油发电机组的性和使用寿命也当然能得到保障。
柴油发电机组震动是损坏机组的一个重要因素,我们要在发电机组维护的整个过程中都要明白注意防震的重要性,只有做好防震工作,才能稳定发电机组的性能,充分发挥发电机组的功能。
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一、柴油发电机房防雷接地总体要求
(1)发电机房应设置等电位接地端子板,等电位接地端子板的连接点应满足机械强度和电气连续性的要求。
(2) 柴油发电机组工程共用接地装置应与总等电位接地端子板连接,通过接地干线引至楼层等电位接地端子板。
(3) 柴油发电机组工程接地干线应采用多股铜芯导线或铜带,其截面积不应小于 16mm2。接地干线应在构筑物内明敷,并应与地下箱体主钢筋作等电位连接。
(4) 柴油发电机组工程防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、保护接地共用一组接地装置时,其接地电阻按其中小值确定。
二、发电机房火灾自动报警系统接地
(1) 火灾自动报警系统接地装置的接地电阻值应符合下列要求:
①采用专用接地装置时,接地电阻不大于 4Ω。
②采用共用接地装置时,接地电阻不大于 1Ω。
(2) 火灾自动报警系统应设专用的接地干线,并应在消防控制室,设置专用接地板。专用接地干线应从消防控制室专用接地板引至接地体。
(3) 专用接地干线应采用铜芯绝缘导线,其线芯截面面积不应小于 25mm2。专用接地干线宜穿硬质塑料管敷设至接地体。
(4) 由消防控制室接地板引至各消防电子设备的专用接地线应选用铜芯绝缘导线,其线芯截面面积不应小于 4mm2。
(5) 消防电子设备凡采用交流供电时,设备的金属外壳和金属支架等应作保护接地, 接地线应与电气保护接地干线( PE)相连。
(6) 火灾报警系统的报警主机、联动控制盘、火灾应急广播、对讲通信等的信号传输线缆宜在进出柴油发电机组工程直击雷非防护区( LPZ0A)或直击雷防护区(LPZ0B)与 防护区(LPZ1)交界处装设适配的信号浪涌保护器。
(7) 柴油发电机组工程消防控制室与本地区或城市“119”报警指挥中心之间联网的进出线路端口应装设适配的信号浪涌保护器。
柴油发电机组工程区域报警器的金属机架(壳)、金属线槽(或钢管)、电气竖井内的接地干线、接线箱的保护接地端等,应就近接至等电位接地端予板。