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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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发电机组起动后,排气管持续冒蓝烟排除方法, 故障分析:这种故障是一种综合性故隘,其产生的原因一般是部分机油窜入燃挠室后,受高温高压的作用而蒸发形成蒸气,而后随废气排出。如果机油被燃挠,则又会使持气管目黑姻,造成燃烧室内积碳增加,机油消耗量上升。当喷油嘴内部儡件卡死或油孔堵塞时,排气管也会冒蓝姻,具体原因有:机油过徐气门杆与汽缸盖内部气门导管的藩损间阳过大,使润滑气门机构的机油被吸入燃烧室内;活塞环、活塞和汽缸套之间的磨损间隔过大,造成机油进入燃烧室内:油底壳内的机油过多;活塞环被积碳胶结在活塞环槽内,活塞环弹力不足,活塞环开口没有错开,油环上、下面方向装反;新柴油机或大修后的柴油机没有经过充分的磨合,造成汽缸密封性差。
排除方法:
①检查机油粘度、质量及存泊量。若机油长期得不到更换而变稀或机油量过多,均会使部分机油进入指挠室内,造成柴油机起动后排气管冒蓝烟并会导致柴油机功率下降。要求机油钻度符合规定,机油量在柴油机起动前应到机油标尺的静满刻度线,机油中应无杂质。若不符合上述要求,应更换机油或对油量进行调整,故降即可排除。
②用隔断法绍小故谚范围。柴油机起动后,用田断法依次使四个汽缸中的某一缸停止供油(用开口扳手断开高压油泵上部的高压油管或拆下高压油泵检查口的盖板,用乎口媚丝刀摄起高压油泵分泵的波轮体,以观察各汽缸在停止供油前和停止供泊后工作状态的变化。若莱汽缸停止供油后排蓝姻现象消失或减弱,则说明故障在该汽缸。如果用陷断法分别断开各汽缸的供泊后持气管目蓝烟的现象未消失,则说明此故障不是个别汽缸的原因造成的,而要查找对备缸都有影响的故障原因或进行其他检查。
③若通过踊断法分别停止各缸的供油后柴油机排气管冒蓝烟的现象未消失,则应使柴油机停止运转,过10mh后重新起动柴油机,然后用手分别触模各缸的排气短管,如图5—ll所示。若个别汽缸的排气短管的温度较其他汽缸的排气短管的温度低得铰多,应拆卸该汽缸的喷油器总成。
④将拆卸后的喷油器总成对地接在高压油管上,起动柴油机至怠速以检查喷油器的喷油雾化质量,若喷油器不喷油,应更换喷油嘴。当喷油嘴出现堵塞现象时,柴油机起动后会出现排气管冒蓝烟现象。若柴油机在运转过程中各汽缸的排气短管的温度基本一致,则应进行其他项目的检查。



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