1、第 1 頁 風力發電機組培訓教材 編 制：風電部 日 期：2006-7-23華銳風電科技有限公司發電機部分第 2 頁目目 錄錄1 安裝位置 2 作用與工作原理 3 技術參數 4 附件 5 運輸、貯存及維護華銳風電科技有限公司1安裝位置第 3 頁 通過聯軸器與齒輪箱高速端相連。從驅動端往發電機看控制柜位于右側。華銳風電科技有限公司 葉片吸收風能中的動能，將其轉化為機械能傳給齒輪箱。發電機將齒輪箱傳輸到發電機主軸的機械能轉化為電能，通過發電機定子、轉子傳送給電網。 發電機分為同步發電機（傳統發電機模式）和異步發電機。傳統風力發電機組模式效率可達93.2%,而雙饋異步發電機模式可達96.4%。 作用

2、：作用：第 4 頁華銳風電科技有限公司傳統風力發電機組能量流圖傳統風力發電機組能量流圖93.2% 電網電網100%變頻器變頻器發電機發電機4.0%2.8%功率損耗功率損耗 功率損耗功率損耗第 5 頁華銳風電科技有限公司變速恒頻發電機組能量流圖變速恒頻發電機組能量流圖77.8% 100%19.4%0.8% 能量損耗能量損耗變頻器變頻器18.6%96.4% 電網電網2.8%發電機發電機第 6 頁華銳風電科技有限公司變速恒頻技術特點變速恒頻技術特點采用雙饋異步發電機（采用雙饋異步發電機（DFIGDFIG）只在發電機轉子測使用相當于發電機容量只在發電機轉子測使用相當于發電機容量1/31/3的變頻器的變

3、頻器風機轉速隨風速變化得到最優控制風機轉速隨風速變化得到最優控制消除紊流對機器和設備的影響，大幅提高關鍵部件壽命消除紊流對機器和設備的影響，大幅提高關鍵部件壽命采用采用IGBTIGBT變頻器，可調節發電機輸出功率因數變頻器，可調節發電機輸出功率因數系統損耗小，發電量高系統損耗小，發電量高并網時沖擊小，適合弱電網并網時沖擊小，適合弱電網第 7 頁華銳風電科技有限公司變速恒頻控制結構變速恒頻控制結構GO: 光纜光纜 IG: 增量編碼器增量編碼器DFIG: 雙饋異步發電機雙饋異步發電機0.690 V0.17 Hz濾波器濾波器3=690 V50 HzGOPCCPCIG3690 V50 HzDFIG數字

4、數字 / 模擬模擬輸入輸入 / 輸出輸出CrowBardU/dtFilter控制控制dU/dt 濾波器濾波器Crow BarGO第 8 頁華銳風電科技有限公司 變頻器控制電機在亞同步和超同步轉速下都保持發電狀態。亞同步發電時，通過定子向電網饋送能量、轉子吸收能量產生制動力矩使電機工作在發電狀態。這時脈沖整流器相當于整流器從電網吸收能量。定子功率轉子功率 電網功率功率與發電機轉速的曲線圖 第 9 頁華銳風電科技有限公司 超同步發電時，通過定轉子兩個通道同時向電網饋送能量，這時脈沖整流器相當于逆變器將直流側能量饋送回電網。轉速范圍是10002000rpm，同步轉速是1500rpm。定子電壓等于電網

5、電壓。轉子電壓與轉差頻率、轉子堵轉電壓成正比 。定子功率轉子功率 電網功率功率與發電機轉速的曲線圖 第 10 頁華銳風電科技有限公司額定輸出1800rpm時1520kW級數 4級速度范圍10002000功率因數容性0.95感性0.9定子電壓690VAC 10%最高定子電流1300A定子連接D轉子連接Y最高轉子電流500A頻率50 Hz 10% 效率97%（額定狀態下） 最大發電機損耗 45 kW 轉子開路電壓 2000V 絕緣等級 F級絕緣/H級絕緣工作壽命 20年 軸承設計壽命 170，000小時 冷卻 水冷，60 l / min 水壓 5 bar 入口水溫度 +50C 發電機重量 5700

6、kg防護等級 IP 54 中心高 450mm 涂層顏色 RAL5003 電機安裝方式 IMB3 3.發電機技術參數第 11 頁華銳風電科技有限公司3.發電機技術參數 第 12 頁華銳風電科技有限公司690V，功率因數為，功率因數為1，50Hz3.發電機技術參數 尺 寸圖 第 13 頁華銳風電科技有限公司 加熱器加熱器 為了使風力發電機組在低溫環境下正常運行，發電機內置了600W的加熱器。在低溫啟動風機時，首先啟動加熱器，通過排水孔排出冷凝水。加熱器的啟停由PLC控制。 PT100PT100溫度傳感器溫度傳感器 每個定子繞組、軸承都用2個PT100溫度傳感器來檢測和監控溫度，防止發電機過熱。如果

7、繞組、軸承溫度過高，監控系統就發出警報，并降低功率，如果溫度過高變頻器系統關斷。 4.4.發電機附件發電機附件 第 14 頁華銳風電科技有限公司 編碼器編碼器 變頻器系統需要實時監測發電機的轉速進行控制。編碼器是一種精確的測量設備，記錄與其相連的設備的角度位置和轉速。因而速度檢測采用分辨率高、性能穩定、安裝方便、抗干擾能力強、體積小、重量輕的增量型編碼器。發電機主軸和編碼器主軸的連接用R+W, MK1 020 / 40 XX的彈性聯軸器。編碼器軸和驅動軸不能用任何的剛性連接。 4.4.發電機附件發電機附件 第 15 頁華銳風電科技有限公司編碼器編碼器 4.4.發電機附件發電機附件 電壓：電壓：

8、5 5VDCVDC；分度分度 ：25002500線線/ /轉轉 ；輸出信號輸出信號 ：A, /A,B,/B,N,/NA, /A,B,/B,N,/N 第 16 頁華銳風電科技有限公司編碼器編碼器 編碼器軸與發電機主軸必須絕緣；編碼器軸與發電機主軸必須絕緣； 編碼器殼體與發電機殼體必須絕緣；編碼器殼體與發電機殼體必須絕緣；4.4.發電機附件發電機附件 第 17 頁華銳風電科技有限公司接線盒接線盒 定子接線盒 定子為三角形連接，每相通過大約5m長的電纜連接到變頻器。如下表所示：4.4.發電機附件發電機附件 相 螺紋連接 電纜型號電纜直徑/管截面積 U M50 x1.5 3根，NSSHU-O 24-3

9、5mm/150mm VM50 x1.5 3根，NSSHU-O 24-35mm/150mm WM50 x1.5 3根，NSSHU-O24-35mm/150mm 第 18 頁華銳風電科技有限公司接線盒接線盒 定子接線盒 4.4.發電機附件發電機附件 第 19 頁華銳風電科技有限公司接線盒接線盒 轉子接線盒 轉子為Y形連接，轉子電纜為屏蔽電纜且EMC螺紋連接，防止轉子與變頻器之間的信號干擾、便于變頻器控制。轉子接線盒的電纜連接如下表所示：4.4.發電機附件發電機附件 相 螺紋連接 電纜型號電纜直徑/管截面積 K M50 x1.5 1根屏蔽NSSHU-O 32-37 mm/240mm LM50 x1.

10、5 1根屏蔽NSSHU-O32-37 mm/240mm MM50 x1.5 1根屏蔽NSSHU-O32-37 mm/240mm PEM50 x1.5 1根，NSSHU-O24-35 mm/150mm 第 20 頁華銳風電科技有限公司接線盒接線盒 轉子接線盒 4.4.發電機附件發電機附件 第 21 頁華銳風電科技有限公司接線盒接線盒 轉子接線盒 4.4.發電機附件發電機附件 第 21 頁華銳風電科技有限公司冷卻冷卻 雙饋異步發電機冷卻方式采用水冷的形式。需冷卻部位為集電環系統、定轉子繞組（通過機殼水冷卻管道）。冷卻水從集電環的后端入水口進入，經蛇行的水管從集電環后端的出水口流出給機殼上端的入水口

11、，出水口與入水口位于同一軸向位置。冷卻管道如圖所示： 4.4.發電機附件發電機附件 第 22 頁華銳風電科技有限公司水冷：優點：發電機體積小、結構緊湊， 效率高，機艙無需排風扇。缺點：需要冷卻液。風冷優點：無需冷卻液，溫度適應范圍廣。缺點：體積大，效率低，機艙需要增設排 風孔，影響防護。適應市場及中國風場的多樣化需求，正開發多種機型。第 23 頁華銳風電科技有限公司第 24 頁華銳風電科技有限公司軸承軸承 發電機兩端必須是絕緣軸承，且選用品牌過硬、質量最優的SKF或FAG絕緣軸承。自動潤滑系統 潤滑泵：Kluberplex BEM 41-132 潤滑脂：Lincoln P223第 25 頁 廢

12、油脂箱廢油脂箱 第 26 頁 接地保護接地保護 第 27 頁 運輸及貯存運輸及貯存 機器在供貨時要用合格的木材包裝。如果機器到達指定地 點之后不能立即安裝并投入使用，必須進行合理的短時間貯存。在選擇存放位置時必須注意下列事項：良發通風、干燥和無震動要防潮、防凍、防熱、防粉塵和砂子要防止有害小動物，如嚙齒目動物、翅目昆蟲等等 在不準備投產需要長期貯存時，對機器還要附加專用防腐措施防止損壞：發電機只能裝填冷卻劑混合物來貯存所有光面都要通過涂適合的物質防腐5.5.運輸、貯存及維護運輸、貯存及維護 第 28 頁華銳風電科技有限公司 集電環單元的操作和維護集電環單元的操作和維護 集電環單元是專為風力發電設備的發電機開發的。共4個集電環。其中第4個為接地集電環，以實現軸接地。允許極