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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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选租静音式柴油发电机的有哪些标准
我们在选择静音式柴油发电机时应该有哪些标准呢,下面我来介绍一下。
1.外观要求
(1) 静音柴油发电机的界限尺寸、安装尺寸及连接尺寸均符合规定程序批准的厂品图样
(2)机组的焊接应牢固,焊缝应均匀,无焊穿、咬边、夹渣及气孔等缺陷,焊渣焊药应干净;漆膜 应均匀,无明显裂缝和脱落;镀层应光滑,无漏镀斑点、锈蚀等现象;机组紧固件应不松动。
(3) 静音柴油发电机的电气安装应符合电路图,机组的各导线连接处应有不易脱落的明显标志。
(4) 静音柴油发电机应有接地良好的端子。
(5) 静音柴油发电机标牌内容齐全
2.绝缘电阻和绝缘强度
(1)绝缘电阻:各独立电气回路对地及回路间的绝缘电阻应大于2M
(2)绝缘强度:机组各独立电气回路对地及回路间应能承受交流试验电压1min,应无击穿或闪烁现象。 回路电压 试验电压 <100V 750V ≥100V 1440V
3.相序要求。
静音柴油发电机控制屏接线端子的相序从控制屏正面看应自左到右或自上到下排序。
4.静音柴油发电机维持准备运行状态要求。机组应具有加热装置,保证其应急启动和快速加载时的机油温度、冷却介质温度不低于15℃
5.自动启动供电和自动停机的可靠性检查
(1) 接自控或遥控的启动指令后,柴油发电应能自动启动。
(2) 机组自动启动后第3次失败时,应发出启动失败信号;设有备用机组时,程序启动系统应能自动地将 启动指令传递给另一台备用机组。
(3) 从自动启动指令发出至向负载供电的时间应不超过3min
(4) 静音柴油发电机自动启动成功后,首次加载量应不低于50%标定负载。
(5) 接自控或遥控的停机指令后,机组应能自动停机;对于与市电电网并用的备用机组,当电网恢复正 常后,静音柴油发电机应能自动切换或自动停机,其停机方式停机延迟时间应符合产品技术条件规定。
6、自动启动成功率。自动启动成功率不小于99%。
7、空载电压整定范围要求。机组的空载电压整定范围不小于95%-105%标定电压。
8、自动补给功能要求。机组应能自动向启动电池充电。
9、自动保护功能要求。机组应有缺相,短路(不大于250KW),过电流(不大于250KW),过速,水温缸 温高,油压低保护。
10、线电压波形正弦畸变率。在空载标定电压,标定频率下,线电压波形正弦畸变率<5%。
11、电压稳态调整率 ≤250KW >250KW 3% 2%
12、电压瞬态调整率 ≤250KW >250KW 20% 15%
13、电压稳定时间 ≤250KW >250KW ≤2s ≤1.5s
14、电压波动率 ≤250kw >250kw 0.8% 0.5%
15、频率稳态调整率 ≤250kw >250kw 3% 3%
16、频率瞬态调整率 ≤250kw >250kw 9% 9%
17、频率稳定时间 ≤250kw >250kw 5s ≤5s
18、频率波动率 ≤250kw >250kw ≤0.8% ≤0.5%
19、三相不对称负载下的电压偏差 酒店柴油发电机组在25%的三相对称负载下,在任一相再加25%标定相功率的电阻性负载,机组应能正常工作,线电压的 或小值与三线电压平均值的5%。
20、噪声
在距机组柴油机和发电机1m处的噪声声压平均值: ≤250KW >250KW ≤102db(A) ≤108db(A)
噪音标准:
<45db 居民区的环境噪音,白天不能超过50分贝,夜间应低于45(40)分贝
工作<65 db 一般的人在40分贝左右的声音下可以保持正常的反应和注意力,但在50分贝以上的环境中 工作,时间长了就会出现听力下降、情绪烦躁,甚至会出现神经衰弱等现象。
听音乐80db 儿童80分贝以上噪音环境中生活,造成聋哑者可达50%,噪声级只有在80分贝以下时,才能 保持40年长期工作不致耳聋;在100分贝时,只有60%的人不会耳聋。
如果人长期生活在80分贝以上的环 境里,会引起情绪烦躁、听力下降。噪音对人的中枢神经有损害作用,并且能诱发心血管系统疾病,在强烈的噪音环境中进食,胃肠的毛细血管会发生收缩,消化液的分泌和胃肠的蠕动会减弱,使正常的血供受到破坏。强烈的噪音还会造成妊娠异常、儿童智力发育障碍。所以,日常生活中要尽量减少噪音的 来源和传播。
85分贝以下可造成轻微听力损伤;
85分贝-90分贝可造成少数人噪声性耳聋;
90-100分贝可造成一定数量的噪声性耳聋;
100分贝以上,就会造成相当数量的噪声性耳聋,以上这些属于慢性噪声性耳聋。
105分贝以上--- 5分钟 精神分裂
21、燃油消耗率。机组标定功率在12040KW,机组消耗率≤3.0G/KW.H
23、在标定工况下运行试验 机组在所规定的工作条件下(GB2820中的4.2节),机组能以标定工况正常连续运行12h(其中包括过载10%运行1h),且静音柴油发电机应无漏水和漏气现象。
24、遥控、遥信和遥测性能
(1) 智能型机组
200KW以上的机组应为智能型,其监控内容和接口要求如下:
①遥控:开/关机、紧急停车、切换主备用机组。
②遥信:工作状态(运行/停机)、工作方式(自动/手动)、主要用机组,过压、欠压、过流、频率 ③遥测:三相输出电压、三相输出动电池电压、输出功率。
④接口:应具有通信接口(RS-232和RS-485/422)并能提供完整的通信协议。
(2)非智能型机组
200KW及以下的非智能型机组无遥控、遥信和遥测要求。
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柴油发电机组在工作时怎样噪音?
发电机工作的噪音是不可避免的,但怎样噪声呢?
大型机械设备如柴油发电机组在工作过程中的噪声一直是用户较为头疼的问题,那么发电机组维修工程师为了解决此问题而采用了各种消声器。消声器是柴油发电机组中降低噪音的 构成部分,下面讲讲发电机组采用的消声器具备哪些特点?
1、消声器主要由消声筒、消声片、上下封板(或封头)、防雨帽、节流管、节流板、连接管(或法兰)、支座、起吊环、铭牌等零部件组成。
2、具有安装方便、消声效果好、寿命长等特点。
3、消声器可独立支承,在运行和停运时可自由膨胀,使排汽管道不因消声器的安装而受到额外载荷,保证排汽管道工作的可靠性。
4、可根据设计或用户要求,采用特殊的活动连接装置。
5、消声器材质采用优质碳钢或优质不锈钢等材料制造,具有足够的耐热强度和耐腐蚀性能,使设备经久耐用。
通过上述介绍,大家可以知道柴油发电机组消声系统组成的复杂性,正因为如此消声器的质量能够影响柴油发电机组的使用效果,大家在发电机维修过程中时也需要了解消声器的效果,在试机时可不要忽略了。
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目前常用的柴油发电机电火线圈可分为哪两种形式呢
点火线圈是用来将电源的低压电转变成高压电的基本元件,它由一次绕组、二次绕组和铁芯等组成。常用的电火线圈可分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈两种形式。
(1)开磁路点火线圈
开磁路点火线圈的结构:点火线圈的铁芯由若干片涂有绝缘漆的硅钢片叠成,二次绕组和一次绕组都套在柱形铁芯上。
点火线圈的二次绕组用直径为0.06~0.10m的漆包线,在绝缘纸上绕11000~23000匝;一次绕组用直径为0.5、1mm的漆包线,在二次绕组绝缘层的外侧绕240~370匝。由于一次绕组中流过的电流较大"导致其发热量也大,故绕在二次绕组之外,以利于散热。两个绕组的外面都包有绝缘纸层,在一次绕组之外还套装一个导磁钢套,以减小磁路的磁阻,胶状绝缘物或变压器油之后,用胶木盖盖好,并加以密封。
附加电阻接在两个低压接线柱和之间。在有些机型上使用的点火线圈不带附加电阻,没有接线柱,接线柱直接经点火开关接电源;还有些机型使用的点火线圈上虽然没有附加电阻,但接线柱通过一根专用的附加电阻线接电源,在接线柱上还接有一根导线,导线的另一端接在启动机的附加电阻短路接线柱上,以便在启动发动机时将附加电阻短路,改善启动时的点火性能。
(2)闭磁路点火线圈
开磁路点火线圈采用柱形铁芯,一次绕组在铁芯中产生的磁通,通过导磁钢套形成磁回路,而铁芯上部和下部的磁力线从空气中穿过,磁路的磁阻大,泄漏的磁通量多,磁路损失大,转化率低。闭磁路点火线圈,将一次绕组和二次绕组都绕在口字形或日字形铁芯上。初级绕组在铁芯中产生的磁通,通过铁芯形成闭合磁路,因此泄漏的磁通量和磁路损失大大减小,点火线圈的转换效率高。