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永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的原理和前景
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,與電力負荷則呈逆向分布。
“十三五”時期,我國風(fēng)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(fēng)力發(fā)電機組必須在“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,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(lǐng)先水平。
永磁同步風(fēng)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(yīng)風(fēng)電機組之后的又一重要風(fēng)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(fēng)力發(fā)電機主要由風(fēng)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(fēng)力發(fā)電的基本原理,就是利用風(fēng)力帶動風(fēng)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(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(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)電機已變得越來越具吸引力了。
采用永磁同步發(fā)電機的風(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(fēng)輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合,省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱,減小了發(fā)電機的維護工作并降低噪聲,使直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機系統(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、負載較輕的用戶,提供電力。
山東濱州柴油發(fā)電機組之PT柴油泵原理及試驗
PT燃油泵和PT噴油器或者直立噴油泵與普通噴油器等都是精密部件,其技術(shù)狀況好壞直接影響到山東濱州柴油發(fā)電機工作的動力性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和可靠性。這些部件技術(shù)狀況不僅取決于其本身的組成結(jié)構(gòu)與技術(shù)狀況,而且決定于這些部件相互間的位置關(guān)系以及它們所產(chǎn)生的綜合影響。為解決這一矛盾,泵和噴油器等采用某些可調(diào)節(jié)機構(gòu)以彌補和修正零件制造質(zhì)量及裝配質(zhì)量對性能所產(chǎn)生的影響,這種彌補和修正必須在專用試驗臺上進行。另外,即使PT燃油泵或噴油泵與調(diào)速器等各方面性能都極其優(yōu)良,但是在以后的使用中其技術(shù)狀態(tài)也必然要發(fā)生變化,因此亦應(yīng)用試驗與調(diào)整的方法恢復(fù)其改變了的技術(shù)性能。尤其在修理中,有些零件雖然已有磨損,但尚未到報廢或修理的程度,就需要用調(diào)整的方法或減少其影響。因此,使用一段時間后也必須在專用試驗臺上進行試驗與調(diào)整。
PT燃油泵組合體裝在空壓機的后部,通過空壓機驅(qū)動軸與山東濱州柴油發(fā)電機齒輪系相連。和一般噴油泵不一樣,PT泵與山東濱州柴油發(fā)電機之間無正時關(guān)系。因此,安裝時無需對正時。
PT燃油泵油兩種:PT(G)型和PT(R)型??得魉筀T-2300C型山東濱州柴油發(fā)電機裝PT(G)型燃油泵。(G)的意思是“調(diào)速器”。在(G)型泵組合體中,除裝有齒輪泵、精濾清、穩(wěn)定器、油門、停車閥和冒煙限制器外,還裝有兩速離心式調(diào)速器。為適應(yīng)其他方面的需要,還可在泵上架一VS全速式調(diào)速器。VS調(diào)速器可在兩速的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)起調(diào)速作用。這種燃油泵組合體的型號為PT(G)VS。在豪拜120C型康明斯廠家山東濱州柴油發(fā)電機上正是裝用這種形式的燃油泵組合體。
一、PT燃油泵組成部分的構(gòu)造與作用原理分述如下:
1、齒輪輸油泵和膜片式穩(wěn)壓器
山東濱州柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)后,齒輪泵由主軸驅(qū)動,它將經(jīng)過濾清器的燃油從進口吸入,并以一定壓力輸出燃油,經(jīng)過細濾器把燃油輸送到兩速器中。與此同時,有一油道使齒輪泵壓油腔與膜片穩(wěn)定器相通,供以輸出燃油壓力的波動。
2、燃油濾清器
齒輪泵輸出的燃油,首先經(jīng)過濾清器濾除油中雜質(zhì)。來自齒輪泵的燃油,由來自噴油泵的油進入濾清器,燃油經(jīng)下濾網(wǎng)流往(G)型調(diào)速器,經(jīng)上濾芯的燃油流往VS型調(diào)速器。濾清器的磁芯可濾除燃油中的鐵粉。
每使用500h后,應(yīng)將濾清器進行拆洗。清洗時,取下蓋子和濾網(wǎng)等使用清凈的柴油進行清洗,并用壓縮空氣吹凈。裝配時應(yīng)注意網(wǎng)眼較細的一個裝在上面,其有孔的端板必須朝下,否則燃油無法通過。蓋子的緊固力矩為34~41N·m。注意,切勿用力過度,否則,會將濾網(wǎng)壓環(huán)。
3、調(diào)速器
PT(G)VS型燃油泵組合體中裝有兩種調(diào)速器;兩速式(G)型調(diào)速器和全速式VS型調(diào)速器。這種有兩個可以操縱的油門杠桿,正常油門杠桿和VS油門杠桿,欲使用燃油泵全程調(diào)速時,可把正常油門固定在 開度位置,用VS油門操縱。欲使兩級調(diào)速時,可以把VS油門固定在 開度位置,用正常油門操縱。
二、PT燃油泵試驗臺的功能及構(gòu)成
JCPSOI型PT燃油泵試驗臺用于康明斯山東濱州柴油發(fā)電機PT燃油泵的性能測試和故障檢查,適用于PT(G)、PT(G)V、PT(G) MVS等型號,是PT燃油泵檢測與修理的理想設(shè)備之一。
1. JCPSOI型PT燃油泵試驗臺測試項目
測試項目:齒輪泵吸油密封性;額定條件下主要參數(shù)檢查調(diào)整;調(diào)速器高速起作用檢查調(diào)整;近停油點轉(zhuǎn)速檢查; 扭矩點檢查調(diào)整;飛錘助推點檢查調(diào)整;怠速檢查與調(diào)整;節(jié)流軸泄漏量檢查與調(diào)整;空燃比控制裝置AFC檢查與調(diào)整;空燃比AFC中無空氣調(diào)節(jié)螺釘檢查調(diào)整;油門行程檢查調(diào)整;空氣(液壓)信號阻尼器ASA檢查。
此外,該試驗臺還可提供以下功能:PFG壓力變化特性曲線;調(diào)速特性曲線(VS,MVS調(diào)速器);自動記錄、操作提示功能、數(shù)據(jù)庫查詢功能、故障分析功能、歷史數(shù)據(jù)的存儲打印顯示等功能。
2. PT燃油泵試驗臺的構(gòu)成
JCPSOI型PT燃油泵試驗臺由主試驗臺和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)兩大部分組成。主試驗臺由動力傳動與調(diào)速裝置、燃油控制裝置、氣源控制裝置、溫度控制裝置、顯示儀表等組成。數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集通信隔離箱、中央處理機、打印機等組成,提供記錄處理、動態(tài)測試、在線幫助、故障分析等高級功能。
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山東濱州柴油發(fā)電機組的開機·運行·停機知識
機組開機之前請檢查:
1、機組表面及周圍是否有雜物阻礙
2、機房進風(fēng)、排風(fēng)通道是否通暢
3、機油是否加到知道位置
4、水箱是否加滿水
5、空氣濾清器是否指示正常
6、電瓶線是否連接正常
7、發(fā)電機負載設(shè)備是否準(zhǔn)備好,當(dāng)發(fā)電機組直接帶動負載時,啟動前,必須分斷空氣開關(guān)
8、當(dāng)室溫低于0度以下,請將水箱中的冷卻水完全放掉,然后添加防凍液至水箱中
機組運行過程中需注意:
1、請每隔1小時檢查機組的運行情況,查看油溫、水溫 、油壓是否正常
2、檢查機組有無“三漏”現(xiàn)象(機油、柴油、冷卻水)
3、當(dāng)油溫超過98℃、水溫超過95℃、油壓低于0.16Mpa時,請緊急停機
4、使用過程中請根據(jù)山東濱州柴油發(fā)電機組額定功率的80%使用,轉(zhuǎn)速超過1650r/min時,請緊急停機,切記不可超速使用
機組停機后請檢查:
1、關(guān)閉燃油閥
2、關(guān)閉發(fā)電機組輸出空開
3、長時間停機或進行機組維護保養(yǎng)時,必須將機組的啟動電瓶電纜拆掉,必要時請放掉燃油和冷卻水
4、關(guān)閉控制屏電源鑰匙開關(guān),拔出鑰匙,妥善保管
5、關(guān)機機房進風(fēng)、排風(fēng)設(shè)施
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