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從4個方面來分析并比較發(fā)電機的風(fēng)冷和水冷系統(tǒng)
柴油發(fā)電機過冷或者過熱(即發(fā)電機冷卻能力過強或者過弱)都會對其動力性,經(jīng)濟性,工作可靠性帶來不利的影響。因此設(shè)計良好的冷卻系統(tǒng),能夠保證發(fā)電機始終處于適宜的溫度下工作,以獲得較高的發(fā)電機經(jīng)濟性能,動力性能,工作可靠性指標等。冷卻系統(tǒng)的功用就是使發(fā)電機在各種工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi),冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)電機過熱,又要防止冬季發(fā)電機過冷,在冷態(tài)下的發(fā)電機啟動之后,冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)電機迅速升溫,盡快達到正常的工作溫度。
冷卻系統(tǒng),顧名思義,其主要作用就是對柴油發(fā)電機進行冷卻,保證柴油發(fā)電機在一定的溫度范圍內(nèi)可靠的工作,根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同,分為風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)兩種。下面康明斯發(fā)電機公司結(jié)合風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)造、振動噪聲、冷卻效果、低溫性能、使用壽命,進行分析比較。
1.系統(tǒng)構(gòu)造:水冷柴油發(fā)電機的氣缸套分為干式氣缸套(不直接與水接觸)和濕式氣缸套(直接與水接觸),活塞在缸套內(nèi)往復(fù)運動時,將熱量傳給缸套,缸套又將熱量傳遞給冷卻液來實施冷卻,需要有水泵、水管、節(jié)溫器等專用零部件,構(gòu)造復(fù)雜;風(fēng)冷柴油發(fā)電機則省去許多部件和環(huán)節(jié),結(jié)構(gòu)相對簡單,但風(fēng)冷系統(tǒng)對材料的耐熱,耐磨,膨脹系數(shù)要求更高,制造起來技術(shù)工藝要求也比水冷要高。
2.振動噪聲:水冷系統(tǒng)由于在缸套外側(cè)配備水套,噪音經(jīng)過水后變小,從而大大降低了發(fā)電機內(nèi)部噪音,相對來說水冷柴油發(fā)電機的噪聲更小、震動較小,擁有更高的壓縮比,爆發(fā)力更強,功率更高,風(fēng)冷系統(tǒng)需要風(fēng)扇高速運轉(zhuǎn)來進行抽風(fēng)與排風(fēng),風(fēng)燥比較大,震動較為明顯。
3.冷卻效果:水冷系統(tǒng)的缸體和缸蓋剛度好,冷卻強度高,發(fā)電機內(nèi)部和外部冷卻均勻,冷卻水路設(shè)計自由度大,工作可靠,循環(huán)性好,降溫迅速,不容易過熱,不受環(huán)境影響;風(fēng)冷系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)為空氣,空氣的比熱容大約為水的比熱容的1/4左右,空氣的傳熱系數(shù)大概為水的傳熱系數(shù)的1/20—1/30左右,空氣的降溫效果不如水明顯,尤其在夏季使用中,水冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更為明顯。
4.低溫性能:風(fēng)冷系統(tǒng)啟動方便、運行經(jīng)濟,啟動后氣缸的溫度上升較快,在短時間內(nèi)即可進入大負荷工作狀態(tài),沒有凍裂和過熱沸騰的危險,其低溫性能優(yōu)良;水冷系統(tǒng)啟動后,溫升比較緩慢,而且冷卻液更換不及時容易凍壞發(fā)電機,需要定期檢查冷卻液的質(zhì)量,低溫環(huán)境下風(fēng)冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更大。使用壽命風(fēng)冷系統(tǒng)中于氣缸壁溫度高,升溫速度快,酸性腐蝕和磨損在很大程度上降低了,柴油發(fā)電機在露點以下的工作時間也大大縮短了,因而風(fēng)冷系統(tǒng)機件腐蝕、銹蝕程度小,而且缸體、缸蓋、散熱器、冷卻部件上也不會像水冷系統(tǒng)一樣存有水垢;水冷系統(tǒng)時間久了,冷卻管道容易受到腐蝕和損壞,相關(guān)部件容易老化、開裂,水箱容易產(chǎn)生水垢反而影響冷卻效果,風(fēng)冷系統(tǒng)使用壽命更長。



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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。


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柴油發(fā)電機啟動前需做哪些檢查工作
柴油發(fā)電機組具有占地面積較小、結(jié)構(gòu)緊湊、控制靈活以及啟動迅速的特點,因此得到廣泛應(yīng)用。那么柴油發(fā)電機組運行前需要做哪些檢查工作呢?
一、接地檢查:柴油發(fā)電機出廠時未接地,必須按照現(xiàn)場規(guī)定正確接地。不正確的接地和不正確的保護會導(dǎo)致機組的損壞甚至人員的傷亡。
二、重新連接測試:大多數(shù)交流發(fā)電機可以重新接線以適應(yīng)不同的輸出電壓,在變換電壓之前,檢查其它部件是否適合新電壓,如斷電開關(guān)、電流互感器、電纜及電流表、電壓表等。
三、絕緣檢查:在安裝好柴油發(fā)電機后,應(yīng)首先檢查線圈的阻值。此時,自動穩(wěn)壓器應(yīng)斷開,旋轉(zhuǎn)二極管可以臨時用電線短接,或者先斷開,所有的控制線路都要斷開。拆開中點和地之間的導(dǎo)線,用一個500V兆歐表或類似的其它儀表測量從終端到地的阻抗。機器到地的絕緣阻抗應(yīng)超過2MΩ。如絕緣阻抗少于2MΩ,必須對線圈進行烘干處理。
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