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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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关于柴油发电机组节能与环保总述
标准GB/T2820.1一1997《往复式内燃机驱动的交流发电机组》第1部分标准9排放中规定:“当发电机组运行时,会产生包括噪声、振动、热辐射、废气和电磁干扰等排放物。任何有关保护环境和人员与的适用法规由制造厂和用户商定产品性能要求时考虑。”环保机组定义:将同时考虑到噪声、振动、热辐射,废气和电磁干扰等排放物对环境因素有影响的机组称为环保机组。
国标对环保机组要求:振动小、噪声低、电磁辐射低、热辐射小、排放污染轻。
另外 标准GB/2819一1995《移动电站通用技术条件》(Mobileelectricpowerplant,Specificationfor)对环境污染做了一定的限定。其中第4.9条污染环境的限值中有相应的规定。
1)振动
电站应根据需要设置减震装置;电站运行时振动的单振幅应不大于0.3mm或0.5mm;使用增压柴油机、单缸和两缸柴油机、单缸汽油机的电站,其振幅值应符合产品技术条件的规定。
2)噪声
电站的噪声允许值应符合噪声允许值中的规定,增压柴油机组电站和低噪声电站的允许值按产品技术条件的规定执行。
3)无线电干扰
对有抑制无线电干扰要求的电站,应有抑制无线电干扰的措施,其干扰值不大于有关标准中的规定值。频率为0.15~3000MHz;端子干扰电压为3000μv~400μv;干扰场强为100~50μV/m。
4)有害物质浓度
有相应要求时,电站排出的有害物质允许浓度按产品技术条件的规定。
5)烟度
有相应要求时,电站的排气烟度按产品技术条件的规定。
烟度要求:因柴油发电机排气量较汽油机排气量要大,而且排烟问题较严重。下面针对机组原动机为柴油发电机的电源车辆来讨论。排烟是由于不完全燃烧所得到的悬浮在柴油发电机排气中可见的白色、蓝色、黑色颗粒物。白色通常由水蒸气或液体燃料蒸汽凝聚而成:蓝色通常是因燃料或机油不完全燃烧所得到的微粒:黑色主要由炭粒组成,其颗粒尺寸常小于1μm。这些排出的颗粒物能够吸收、反射和折射光线。
烟度是表征柴油发电机排气中颗粒物浓度的参量。烟度是指容量排气所透过的滤纸的染黑度。
我国对不同排气量的柴油发电机排气烟度允许值为4.5~4.0波许单位。通常规定白色滤纸的吸光率为0波许单位,全黑滤纸的吸光率为10波许单位,0~10均匀分度。
机组运转时,振动、噪声、排放和辐射等是相互关联的。发电机组是一个大型供电系统,它由若干分系统组成,各系统之间是相互关联的。在分析与研究环保问题时,同时应与机组发动机燃料、燃烧、配气、机械运转等环节相联系。另外,这些对环境有影响的因素又是互相联系的。机组运转就必然的有振动,振动自然就会产生噪声;燃料燃烧必然产生热量、废气和燃烧噪声;热量的产生必然有热辐射;由于燃料的燃烧不完全和杂质等,就必然产生空气污染问题,即使是完全燃烧生成大量的C02,对环境也有较大影响。由于发电机组中发电机是电磁机械,因而就必然有电磁辐射,形成对其他电子设备的电磁干扰。因而,解决柴油发电机组环保问题时,应该用互相联系的观点来研究机组环保问题。例如:在机组设计隔声罩时同时考虑电磁屏蔽。如用带夹层的双层或多层金属外壳制造声罩,中间有水或其他介质冷却,既可以隔声,也可以进行电磁屏蔽,还可以有效降低热辐射。同时增强了机组在风沙、大雨、高温、严寒等恶劣环境下的供电能力。对于柴油发电机组来讲突出的环保问题是振动、噪声和废气。
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哪些场合需要配备柴油发电机组?
柴油发电机现在成为备用发电的必需品,那么哪些场合场所是必须要备柴油发电机呢?随着发电机的使用越来越广泛,无论是生活还是工作中,我们经常都能看到关于柴油发电机的使用情况。确确实实,发电机的使用给我们的生活带来了很多的方便,我们发现很多地方已经越来越离不开发电机的存在了。今天,伊藤动力就带大家来具体了解一下哪些场合要必备柴油发电机。
场合一:一些重要的生产线,很多的企业都有着某些 不能断电的生产线,因为一但断电停产,造成的损失将不可挽回,而电则是不能够完美的控制着它是不是能一直不断,所以,大型的柴油发电机将是这些重要的生产线必须配备的必需品。
场合二:医院;我们都知道,医院里每 都有进进出出的很多看病的人,也有很多病人需要打针吃药甚至是做手术才能祛除疾病获得康复的。当医院发生停电的状况的时候,如果没有配备柴油发电机组的话,很可能出现病人在手术台上出现意外的现象,所以,为了病人们的生命,医院必须要配备必要的静音柴油发电机组才行。
场合三:药品仓库;现在有越来越多的药品需要在额定的温度下才能保证它的药物功效,所以大型的药品仓库都需要配备必要的大型柴油发电机组,因为如果不配备的话,一旦因为各种原因导致仓库断电的时候,就会导致很多药物失去功效,同样也会影响我们的生命。只有有了应急的发电机组,才能解决这一问题。
场合四:飞机场;可能很多人会认为飞机是单独的燃油飞行个体,飞机场为什么需要柴油发电机组呢?因为每一台飞机在抵达飞机场的时候都要和地面指挥中心进行航道的对接等工作,一旦出现断电的现象,很可能会导致意外交通状况的发生,所以飞机场也要必备大型柴油发电机组的。
场合五:抢险救灾的地方;可以说一般出现险情的地方交通通信已经电力都遭到了极大的破坏,发电机组是救援工作中必须要配置的设备,没有电力,对抢险救灾的工作将造成很大的困扰。
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1、专业销售美国原装进口康明斯,成套生产、销售出租中美合资康明斯、英国劳斯莱斯、日本三菱、韩国大宇、德国奔驰、道依茨等世界柴油发电机组;国产上海东风、上海一维、玉柴、潍柴、济柴、无锡动力等系列发电机组,长期提供二手国产、进口发电机组销售、回收。
2、专业维修保养康明斯、劳斯莱斯、三菱、卡特比勒、富豪、道依茨等各种世界知名品牌发电机组。发电机出租采用的是康明斯发电机组,建立了 家海外工厂。60年代初,康明斯又在欧洲其它地区,以及巴西、澳大利亚、印度、墨西哥和日本等地建立了自己的生产基地或许可证生产厂。到60年代未,康明斯的销售和服务网已扩展到全球98个 ,拥有代理商2500多家。通过这些努力,康明斯比大多数美国公司更早地实现了国际化。与此同时,康明斯在美国国内遇到了新的挑战。美国卡车工业不断进行整合,越来越多的发动机制造商与卡车制造厂合并(1963年康明斯也曾尝试与怀特汽车公司进行合并,但是终康明斯还是放弃了这种努力)。
康明斯坚信过不了多久重型柴油卡车需求将得到恢复。康明斯的管理层将资金投入正在成长的小型发动机市场。1961年,在康明斯推出了V系列发动机,这是一种结构紧凑的发动机,不久就开始在英格兰和克莱斯勒公司合作制造这种发动机。康明斯公司在这个10年里更具有划时代意义的事件是,在塔尔先生的领导和约瑟夫·埃尔文·米勒的鼓励下,于1968年在哥伦布市建成了耗资两千三百万美元的的研发技术中心,这是当时全球同类研发中心中 进的。该中心拥有88个试验室以及现代化的仪器设备,它进一步强化了康明斯不断追求技术创新的承诺,奠定了康明斯未来发展的基石。