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永磁同步風力發(fā)電機的原理和前景
我國風能資源非常豐富,可開發(fā)的風能潛力巨大。根據(jù)相關(guān)資料顯示,我國陸地風能資源可開發(fā)量大約有23.8億千瓦,海上風能資源可開發(fā)量約2億千瓦。我國風能資源比較集中,“三北”地區(qū)(華北、東北和西北)以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風能資源開發(fā)量約占全國的80%.風能資源與煤炭資源的地理分布具有較高的重合度,與電力負荷則呈逆向分布。
“十三五”時期,我國風力發(fā)電機裝機容量占發(fā)電機總?cè)萘勘壤龑⑦M一步加大,出于電網(wǎng)考慮,風力發(fā)電機組必須在“低電壓穿越”保障下“御風而行”。根據(jù) 發(fā)改委能源研究所有關(guān)人士透露,2020年陸地風電的成本將與煤電持平,之后風電將逐步脫離 補貼,“降低成本”也成為風電行業(yè)未來發(fā)展面臨的新的“瓶頸”。揚州市引江發(fā)電設備有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步風力發(fā)電機,實現(xiàn)了發(fā)電機低成本制造,使機組極易實現(xiàn)低電壓穿越,在國內(nèi)處于技術(shù)領先水平。
永磁同步風力發(fā)電機由于機械損耗小、運行效率高、維護成本低等優(yōu)點成為繼雙饋感應風電機組之后的又一重要風力發(fā)電機型受到社會廣泛關(guān)注,并逐漸開始投入使用。永磁同步風力發(fā)電機主要由風力機、永磁同步發(fā)動機、變頻器和變壓器組成。
(1)基本原理
永磁同步風力發(fā)電的基本原理,就是利用風力帶動風力機葉片旋轉(zhuǎn),拖動永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)類似,只是所采用的發(fā)電機為永磁式發(fā)電機,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)電機已變得越來越具吸引力了。
采用永磁同步發(fā)電機的風力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點:1)永磁同步發(fā)電機系統(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;4)同步轉(zhuǎn)速降低,使風輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合,省去了風力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱,減小了發(fā)電機的維護工作并降低噪聲,使直驅(qū)永磁風力發(fā)電機系統(tǒng)。
(3)適用場合
1)在電力供應匱乏、交通不便、燃料短缺,但是風力資源豐富的地區(qū),可以解決部分用電問題,如為高速公路照明設備提供電源等;2)在單機容量比較小的風場,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、負載較輕的用戶,提供電力。



山東煙臺柴油發(fā)電機組的“6大”錯誤操作危害
很多時候用戶在使用山東煙臺柴油發(fā)電機組時沒有制定一個操作規(guī)范,從而造成操作中很多錯誤,在一定程度上也加速了機組的折舊和損壞。下面山東煙臺維曼發(fā)電機出租小編為大家列出了山東煙臺柴油發(fā)電機組的“6大”錯誤操作的危害,希望大家在使用時杜絕此現(xiàn)象,減少對機組的損壞。
【危害一】柴油機在機油不足時運轉(zhuǎn)
此時會因機油供給不足而造成各摩擦副表面供油不足,導致異常磨損或燒傷。為此,機器起步前和柴油機運轉(zhuǎn)過程中要保證機油充足,防止由于缺油而引起拉缸、燒瓦故障。
【危害二】冷啟動后未經(jīng)暖機就帶負荷運轉(zhuǎn)
柴油機冷機啟動時,由于機油黏度大、流動性差,是機油泵供油不足,機器摩擦面因缺油潤滑不良,造成急劇磨損,甚至發(fā)生拉缸、燒瓦等故障。因此,柴油機冷卻啟動后應怠速運轉(zhuǎn)升溫。
【危害三】柴油機冷啟動后猛加負載
若猛加負載,則柴油機轉(zhuǎn)速急劇升高,會造成機上的有些摩擦面因產(chǎn)生干摩擦而劇烈磨損。另外,猛加負載時活塞、連桿和曲軸受理力變化大,引起劇烈撞擊,易損壞機件。
【危害四】帶負荷急停機或突然卸除負荷后立刻停機
柴油機熄火后冷卻系水的循環(huán)停止,散熱能力急劇降低,受熱件失去冷卻,易造成氣缸蓋、氣缸套、氣缸體等機件過熱,產(chǎn)生裂紋,或使活塞過度膨脹卡死在缸套內(nèi)。另一方面,柴油機停機時未經(jīng)怠速降溫,會使摩擦面含油不足,當柴油機再次啟動時會因潤滑不良而加劇磨損。因此,柴油機熄火前應卸除負荷,并逐漸降低轉(zhuǎn)速、空載運轉(zhuǎn)幾分鐘。
【危害五】在冷卻水和機油油溫過低的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)
柴油機工作過程中,冷卻水溫度過低,氣缸壁溫度隨之下降,燃燒產(chǎn)生的水蒸氣凝結(jié)成水珠,與廢氣接觸生成酸性物質(zhì),附著于氣缸壁,產(chǎn)生腐蝕磨損。實踐證明,柴油機經(jīng)常在冷卻水溫40℃~50℃下使用時,其零件磨損比正常工作溫度(85℃~95℃)下運轉(zhuǎn)是大好幾倍。此時,水溫過低時氣缸內(nèi)溫度低,柴油機著火滯燃期延長,一經(jīng)著火,壓力迅速升高,柴油機燃油粗暴,易造成零部件的機械損壞。柴油機長期在冷卻水較低溫度的狀態(tài)下運轉(zhuǎn),活塞與缸套的間隙大,已發(fā)生敲缸現(xiàn)象,并產(chǎn)生振動,使缸套出現(xiàn)穴蝕。機油溫度過低,機油黏度大流動性差,潤滑部位油量不足,使?jié)櫥儾?,造成摩擦副磨損增加,縮短柴油機使用壽命。
【危害六】在冷卻水量不足或冷卻水、機油溫度過高的情況下運轉(zhuǎn)
柴油機冷卻水量不足會降低其冷卻效果,柴油機因得不到有效的冷卻而過熱;冷卻水、機油的油溫過高,也會引起柴油機過熱。此時氣缸蓋、氣缸套、活塞組件及氣門等主要受熱負荷大,其機械性能如強度、韌性等急劇下降,使零件變形增加,減小了零件間的配合間隙,加速機件磨損,嚴重時還會產(chǎn)生裂紋、機件卡住的故障。冷卻水、機油溫度過高會加快機油老化變質(zhì)和燒損,且機油黏度下降,套缸和活塞及主要摩擦副的條件潤滑條件惡化,產(chǎn)生異常磨損。柴油機過熱還會惡化柴油機燃燒過程,使噴油器工作失常,霧化不良,積炭增多。
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