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永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理和前景
我國風(fēng)能資源非常豐富,可開發(fā)的風(fēng)能潛力巨大。根據(jù)相關(guān)資料顯示,我國陸地風(fēng)能資源可開發(fā)量大約有23.8億千瓦,海上風(fēng)能資源可開發(fā)量約2億千瓦。我國風(fēng)能資源比較集中,“三北”地區(qū)(華北、東北和西北)以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風(fēng)能資源開發(fā)量約占全國的80%.風(fēng)能資源與煤炭資源的地理分布具有較高的重合度,與電力負(fù)荷則呈逆向分布。
“十三五”時期,我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量占發(fā)電機(jī)總?cè)萘勘壤龑⑦M(jìn)一步加大,出于電網(wǎng)考慮,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必須在“低電壓穿越”保障下“御風(fēng)而行”。根據(jù) 發(fā)改委能源研究所有關(guān)人士透露,2020年陸地風(fēng)電的成本將與煤電持平,之后風(fēng)電將逐步脫離 補貼,“降低成本”也成為風(fēng)電行業(yè)未來發(fā)展面臨的新的“瓶頸”。揚州市引江發(fā)電設(shè)備有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī),實現(xiàn)了發(fā)電機(jī)低成本制造,使機(jī)組極易實現(xiàn)低電壓穿越,在國內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先水平。
永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于機(jī)械損耗小、運行效率高、維護(hù)成本低等優(yōu)點成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機(jī)型受到社會廣泛關(guān)注,并逐漸開始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要由風(fēng)力機(jī)、永磁同步發(fā)動機(jī)、變頻器和變壓器組成。
(1)基本原理
永磁同步風(fēng)力發(fā)電的基本原理,就是利用風(fēng)力帶動風(fēng)力機(jī)葉片旋轉(zhuǎn),拖動永磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)類似,只是所采用的發(fā)電機(jī)為永磁式發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu),不需外部提供勵磁電源,提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實現(xiàn)的,把永磁同步發(fā)電機(jī)的變頻的交流電通過變頻器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻的交流電,實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng),因此變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。
(2)技術(shù)特點
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和更新,由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善,永磁同步發(fā)電機(jī)已變得越來越具吸引力了。
采用永磁同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點:1)永磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)不需要勵磁裝置,具有重量輕、效率高、功率因數(shù)高、可靠性好等優(yōu)點;2)變速運行范圍寬,即可超同步運行也可以亞同步運行;3)轉(zhuǎn)子無勵磁繞組,磁極結(jié)構(gòu)簡單、變頻器容量小,可以做成多極電機(jī);4)同步轉(zhuǎn)速降低,使風(fēng)輪機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)可直接耦合,省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱,減小了發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作并降低噪聲,使直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。
(3)適用場合
1)在電力供應(yīng)匱乏、交通不便、燃料短缺,但是風(fēng)力資源豐富的地區(qū),可以解決部分用電問題,如為高速公路照明設(shè)備提供電源等;2)在單機(jī)容量比較小的風(fēng)場,永磁同步發(fā)電系統(tǒng)能夠并網(wǎng)發(fā)電;3)為農(nóng)村、牧區(qū)、邊防哨所、氣象臺站等偏遠(yuǎn)、負(fù)載較輕的用戶,提供電力。
朔銳機(jī)電設(shè)備(江門市分公司)擁有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊,專業(yè)化服務(wù)營銷團(tuán)隊,專業(yè)的工程施工團(tuán)隊,專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊,專業(yè)的 550kw發(fā)電機(jī)租賃廠家、900kw發(fā)電機(jī)租賃、1800kw發(fā)電機(jī)租賃、2000kw發(fā)電機(jī)租賃產(chǎn)品生產(chǎn)基地,為客戶提供一站式服務(wù)。我們以“品質(zhì)至上、誠信為本、創(chuàng)新制勝”為經(jīng)營宗旨,堅持穩(wěn)健發(fā)展及全國行銷策略,為客戶提供格式優(yōu)良 550kw發(fā)電機(jī)租賃廠家、900kw發(fā)電機(jī)租賃、1800kw發(fā)電機(jī)租賃、2000kw發(fā)電機(jī)租賃產(chǎn)品和的服務(wù)。
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緊急停機(jī)的條件是什么
發(fā)電機(jī)、勵磁機(jī)內(nèi)冒煙著火或發(fā)生氫爆炸;機(jī)組發(fā)生劇烈振動(過規(guī)定允許值);汽機(jī)主汽門關(guān)閉而主變220kV開關(guān)并未跳閘;危及人身生命。
(1)發(fā)電機(jī)、勵磁機(jī)內(nèi)冒煙,著火或發(fā)電機(jī)內(nèi)發(fā)生氫氣爆炸。
(2)主變、高廠變嚴(yán)重故障,需要緊急停用。
(3)發(fā)電機(jī)密封油中斷,且不能迅速恢復(fù)。
(4)發(fā)電機(jī)或主勵磁機(jī)滑環(huán)發(fā)生強烈的環(huán)形火花,無法。
(5)發(fā)電機(jī)組發(fā)生強烈振動(大大過規(guī)定允許值)。
(6)汽輪機(jī)跳閘而發(fā)電機(jī)主斷路器并未跳閘。
(7)發(fā)生危及人身和設(shè)備的其它事故。
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酒店應(yīng)急用應(yīng)該如何選擇靜音柴油發(fā)電機(jī)
應(yīng)急靜音柴油發(fā)電機(jī)主要用于重要場所,在緊急情況或事故停電后瞬間停電,通過應(yīng)急發(fā)電機(jī)組迅速恢復(fù) 并延長一段供電時間。這類用電負(fù)荷稱為一級負(fù)荷。對斷電時間有嚴(yán)格要求的設(shè)備、儀表及計算機(jī)系統(tǒng),除配備發(fā)電機(jī)外還應(yīng)設(shè)電池或UPS供電。
應(yīng)急靜音柴油發(fā)電機(jī)的工作有兩個特點:
第1個特點是作應(yīng)急用,連續(xù)工作的時間不長,一般只需要持續(xù)運行幾小時(≤12H);
第2個特點是作備用,應(yīng)急發(fā)電機(jī)組平時處于停機(jī)等待狀態(tài),只有當(dāng)主用電源全部鼓障斷電后,靜音柴油發(fā)電機(jī)才起動運行供給緊急用電負(fù)荷,當(dāng)主用電源恢復(fù)正常后,隨即切換停機(jī)。
(1) 應(yīng)急靜音柴油發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)容量的確定 應(yīng)急酒店柴油發(fā)電機(jī)組的標(biāo)定容量為經(jīng)大氣修正后的12h標(biāo)定容量,其容量應(yīng)能滿足緊急電總計算負(fù)荷,并按 發(fā)電機(jī)容量能滿足一級負(fù)荷中單臺 容量電動機(jī)起動的要求進(jìn)行校驗。應(yīng)急發(fā)電機(jī)一般選用三相交流 同步發(fā)電機(jī),其標(biāo)定輸出電壓為400V
(2) 靜音柴油發(fā)電機(jī)臺數(shù)的確定 有多臺發(fā)電機(jī)組備用時,一般只設(shè)置1臺靜音柴油發(fā)電機(jī),從可靠性考慮也可以選用2臺機(jī)組并聯(lián)進(jìn)行 供電。供應(yīng)急用的發(fā)電機(jī)組臺數(shù)一般不宜超過3臺。當(dāng)選用多臺機(jī)組時,機(jī)組應(yīng)盡量選用型號、容量相同,調(diào)壓、調(diào)速特性相近的成套設(shè)備,所用燃油性質(zhì)應(yīng)一致,以便進(jìn)行維修保養(yǎng)及共用備件。當(dāng)供應(yīng)急用的 發(fā)電機(jī)組有2臺時,自起動裝置應(yīng)使2臺機(jī)組能互為備用,即市電電源故障停電經(jīng)過延時確認(rèn)以后,發(fā)出 自起動指令,如果第1臺機(jī)組連續(xù)3次自起動失敗,應(yīng)發(fā)出報警信號并自動起動第2臺靜音柴油發(fā)電機(jī)。
(3) 應(yīng)急靜音柴油發(fā)電機(jī)的選擇 應(yīng)急機(jī)組宜選用高速、增壓、油耗低、同容量的靜音柴油發(fā)電機(jī)。高速增壓柴油機(jī)單機(jī)容量較大,占據(jù)空 間??;柴油機(jī)選用配電子或液壓調(diào)速裝置,調(diào)速性能較好;發(fā)電機(jī)宜選用配無刷勵磁或相復(fù)勵裝置的同 步電機(jī),進(jìn)行較可靠,故障率低,維護(hù)檢修較方便;當(dāng)一級負(fù)荷中單臺空調(diào)器容量或電動機(jī)容量較大時,宜選用三次諧波勵磁的發(fā)電機(jī)組;機(jī)組裝在附有減震器的共用底盤上;排煙管出口宜裝設(shè)消聲器,以減 小噪聲對周圍環(huán)境的影響。
(4) 應(yīng)急靜音柴油發(fā)電機(jī)的控制 應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的控制應(yīng)具有快速自起動及自動投入裝置。當(dāng)主用電源故障斷電后,應(yīng)急機(jī)組應(yīng)能快速自 起動并恢復(fù)供電,一級負(fù)荷的允許斷電時間從十幾秒至幾十秒,應(yīng)根據(jù)具體情況確定。當(dāng)重要工程的主 用電源斷電后,首先應(yīng)以過3-5S的確定時間,以避開瞬時電壓降低及市電網(wǎng)合閘或備用電源自動投入的 時間,然后再發(fā)出起動應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的指令。從指令發(fā)出、機(jī)組開始起動、升速到能帶全負(fù)荷需要一段 時間。一般大、中型柴油機(jī)還需要預(yù)潤滑及暖機(jī)過程,使緊急加載時的機(jī)油機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、冷卻 水溫度符合廠品技術(shù)條件的規(guī)定;預(yù)潤滑及暖機(jī)過程可以根據(jù)不同情況預(yù)先進(jìn)行。例如軍事通信、大型賓館的重要外事活動、公共建筑夜間進(jìn)行大型群眾活動、醫(yī)院進(jìn)行重要外科手術(shù)等的應(yīng)急機(jī)組平時就應(yīng) 處于預(yù)潤滑及暖機(jī)狀態(tài),以便隨時快速起動,盡量縮短故障斷電時間。 應(yīng)急機(jī)組投入進(jìn)行后,為了減少突加負(fù)荷時的機(jī)械及電流沖擊,在滿足供電要求的情況下,緊急負(fù)荷 按時間間隔分級增加。根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)和 軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,自動化機(jī)組自起動成功后的首次允許加載 量如下:對于標(biāo)定功率不大于250KW者,首次允許加載量不小于50%標(biāo)定負(fù)載;對于標(biāo)定功率大于250KW者 ,按廠品技術(shù)條件規(guī)定。如果瞬時電壓降及過渡過程要求不嚴(yán)格時,一般機(jī)組突加或突卸的負(fù)荷量不宜 超過機(jī)組標(biāo)定容量的70% 。
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