MY1.5s風(fēng)力發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介

MY1.5s風(fēng)力發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介1.1 MY1.5s風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)概述明陽(yáng)風(fēng)電公司制造的MY1.5s風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是三葉片、水平軸、變槳變速、恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：MY1.5s風(fēng)機(jī)具有77.1米大直徑風(fēng)輪，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速范圍為9.7～19.5rpm，額定轉(zhuǎn)速為17.4rpm，掃風(fēng)面積為4638㎡，額定風(fēng)速11.3m/s，切入風(fēng)速3m/s，切出風(fēng)速25m/s。塔筒底部直徑4.2m，設(shè)計(jì)壽命為20年。17MY1.5s風(fēng)力發(fā)電機(jī)組剖面示意圖由上圖所知，葉片通過(guò)變槳軸承被安裝到輪轂上，組成風(fēng)輪；風(fēng)輪吸收風(fēng)中的動(dòng)能并轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，經(jīng)連接在輪轂上的主軸傳遞給齒輪箱；齒輪箱把風(fēng)輪輸入的大扭矩、低轉(zhuǎn)速機(jī)械能，通過(guò)兩級(jí)行星齒輪、一級(jí)平行齒輪轉(zhuǎn)換成小扭矩、高轉(zhuǎn)速的機(jī)械能后，由高速聯(lián)軸器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用兩級(jí)制動(dòng)：主制動(dòng)是運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)的原理，通過(guò)葉片順槳來(lái)實(shí)現(xiàn)一級(jí)制動(dòng)；在齒輪箱的輸出軸上，裝有液壓操作的常開(kāi)式高速軸制動(dòng)器，它是輔助制動(dòng)，當(dāng)齒輪箱高速軸轉(zhuǎn)速降低到504rpm時(shí)，制動(dòng)器啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)二級(jí)制動(dòng)。變槳系統(tǒng)為電動(dòng)獨(dú)立變槳，具有更為快捷的速度響應(yīng)，即使其中一個(gè)葉片的變槳系統(tǒng)出現(xiàn)故障，另外的葉片順槳就足以保證機(jī)組安全停機(jī)；變槳系統(tǒng)備有兩路電源供電，當(dāng)電網(wǎng)掉電時(shí)，自帶的干電池組驅(qū)動(dòng)變槳減速機(jī)實(shí)現(xiàn)葉片順槳，保證了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全。主軸由兩個(gè)軸承座支撐，并采用雙調(diào)心軸承，承擔(dān)了風(fēng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸向力、徑向力和彎矩載荷，保護(hù)了傳動(dòng)鏈中居后的設(shè)備；齒輪箱由兩個(gè)扭矩臂支撐，它只承受轉(zhuǎn)矩。高速軸聯(lián)軸器是柔性聯(lián)軸器，它本身可以吸收震動(dòng)，并且可以補(bǔ)償齒輪箱輸出軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間的軸向偏差和角度偏差，更重要的是：它是整個(gè)傳動(dòng)鏈中一個(gè)機(jī)械式過(guò)載保護(hù)。發(fā)電機(jī)安裝在機(jī)座的尾部，它將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能并輸送到電網(wǎng)上。MY1.5s風(fēng)電機(jī)組采用了雙饋異步發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的定子繞組直接連接到電網(wǎng)上，轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)逆變器與電網(wǎng)相連。齒輪箱與機(jī)座、發(fā)電機(jī)與機(jī)座、機(jī)艙罩與機(jī)座都采用彈性連接，從而吸收了風(fēng)輪、齒輪箱和發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的震動(dòng)，減小震動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響，同時(shí)降低噪聲對(duì)環(huán)境的污染。為使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪始終處于迎風(fēng)狀態(tài)，充分利用風(fēng)能，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率，MY1.5s型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)有偏航系統(tǒng)。偏航系統(tǒng)包括四個(gè)偏航驅(qū)動(dòng)總成、偏航軸承和偏航制動(dòng)器以及扭纜開(kāi)關(guān)?？刂葡到y(tǒng)接受安裝在機(jī)艙頂部的風(fēng)向儀發(fā)來(lái)的控制信號(hào)，對(duì)偏航電機(jī)進(jìn)行操作，偏航電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏航減速機(jī)帶動(dòng)偏航軸承實(shí)現(xiàn)偏航；為減少風(fēng)切變?cè)斐傻臄[動(dòng)，在自動(dòng)偏航過(guò)程中，偏航制動(dòng)器處于半制動(dòng)狀態(tài)，從而使風(fēng)機(jī)在一定阻尼的作用下偏航。整流罩和機(jī)艙罩由玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂制作，它可保護(hù)機(jī)艙內(nèi)部的各組件免受雨、雪、灰塵、太陽(yáng)輻射的侵害，同時(shí)減少噪音排放。塔筒起支撐主機(jī)的作用。塔筒分為三節(jié)，每節(jié)都有照明系統(tǒng)，維護(hù)維修人員可以通過(guò)塔筒梯子到達(dá)機(jī)艙，塔筒梯子上配備有安全滑軌并可選配助爬器。機(jī)艙內(nèi)部包含一些輔助設(shè)備：有一臺(tái)維護(hù)吊車(chē)，額定起重重量是500公斤；一套水冷系統(tǒng)，包括水冷循環(huán)泵、水冷散熱器和連接管路，主要是給齒輪箱潤(rùn)滑油散熱；二臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)，使機(jī)艙內(nèi)部的空氣與外部可以進(jìn)行交換；還有一臺(tái)液壓站，它為偏航制動(dòng)和高速軸制動(dòng)提供動(dòng)力。1.2MY1.5s風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣概述MY1.5s風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所有功能由控制系統(tǒng)啟動(dòng)并管理，控制系統(tǒng)是在Beckhoff提供的TwinCAT環(huán)境下，用PLC語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)分別安裝在輪轂、機(jī)艙控制柜、塔基控制柜以及變頻柜內(nèi)。發(fā)電機(jī)采用空氣－空氣的冷卻方式。空冷系統(tǒng)包括兩路系統(tǒng)：內(nèi)部的空氣循環(huán)，由一個(gè)安裝在頂部的軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)制對(duì)流并受轉(zhuǎn)子的對(duì)流通風(fēng)影響，形成內(nèi)部風(fēng)路；外部的空氣循環(huán)由一個(gè)設(shè)置在電機(jī)前部的渦流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)制對(duì)流，形成外部風(fēng)路，通過(guò)空氣－空氣冷熱交換器的管道進(jìn)行冷熱交換，將繞組產(chǎn)生的熱量排出。同時(shí)風(fēng)路排出的時(shí)候分流一部分空氣吹過(guò)滑環(huán)室，將滑環(huán)內(nèi)碳刷磨損產(chǎn)生的碳粉吹入碳粉收集盒。為了保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速最優(yōu)，風(fēng)輪葉片的角度通過(guò)變槳系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。但是，角度的調(diào)整是一個(gè)非常緩慢的過(guò)程，為了補(bǔ)償轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的快速變化，變頻控制單元快速增加或降低轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度，保證發(fā)電機(jī)獲得最優(yōu)的滑差。當(dāng)風(fēng)速較低、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速在亞同步狀態(tài)時(shí)，控制單元從電網(wǎng)獲得電能產(chǎn)生勵(lì)磁并增加轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，以保證定子有一定功率向電網(wǎng)輸送；當(dāng)風(fēng)速不斷增加、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速也逐步增加，達(dá)到超同步轉(zhuǎn)速以上時(shí)，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的能量不僅滿足轉(zhuǎn)子自身勵(lì)磁還有剩余電能輸送到電網(wǎng)。因此，在風(fēng)速頻繁變化的工況下，風(fēng)機(jī)也能提供優(yōu)質(zhì)的上網(wǎng)電能。發(fā)電機(jī)外部定子接線箱上部裝有發(fā)電機(jī)防雷箱，可以保護(hù)發(fā)電機(jī)免遭雷擊。定子繞組和前后軸承等處的溫度通過(guò)PT100溫度傳感器被連續(xù)地監(jiān)控。變頻器主要組成是：有源crowbar、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器、直流橋、網(wǎng)側(cè)變流器、LCL濾波器、du/dt濾波器、傳動(dòng)單元主接觸器