风机技术培训-发电机部分
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1、一、双馈异步发电机的发电原理；二、同步发电机的发电原理；三、我厂风机发电机的类型及巡检、维护要点；四、本厂发电机常见故障发生的原因及处理方法。独立运行风力发电系统中的发电机独立运行风力发电系统中的发电机直流发电机直流发电机交流发电机交流发电机电容自励异步发电机电容自励异步发电机并网运行风力发电系统中的发电机并网运行风力发电系统中的发电机同步发电机同步发电机异步发电机异步发电机双馈异步发电机双馈异步发电机低速交流发电机低速交流发电机无刷双馈异步发电机无刷双馈异步发电机交流整流子发电机交流整流子发电机高压同步发电机高压同步发电机一、异步发电机： 1、笼鼠式异步发电机 特点：应用于早期的风力发电机，
2、离网型的小型发电机，结构简单，性能稳定，成本低。 并网运行时，转速必须超过同步转速，在风速较小的时候效率很差。一般做成大小两个发电机，或者改变定子绕组以改变同步转速，按照风速段转换。 2、绕线转子异步发电机 特点：转子绕组外接电阻，在风速变化的时候，改变外接电阻的大小以控制输出的功率。风速大的时候多余的能量可以消耗在转子电阻上。3、双馈异步发电机 特点：使用双馈变频器对转子进行交流励磁，随着转子物理转速的变化，改变交流励磁的交流电的频率，幅值，相序以及相位，以使定子输出的电压幅值和电流频率保持恒定，同时可以向电网输出感性或容性的无功。二、同步发电机1、永磁同步发电机特点：转子由永磁材料制成，结
3、构简单，不易损坏和维护方便，容量可以做到很大。转子可以做成很多级，这样可以使其同步转速降低，配合全功率变流器，在低风速的时候也可以发电。一般用于海上风机。2、直流励磁同步发电机特点：现在的水力和火力发电机组使用的形式，转子由直流励磁，改变励磁电流的大小，可以调节输出的功率大小和因数。 双馈异步风力发电机（DFIG，Double Fed Induction Generator）是一种绕线式感应发电机，是变速恒频风力发电机组的核心部件，也是风力发电机组国产化的关键部件之一。该双馈异步风力发电机主要由电机本体和冷却系统两大部分组成。电机本体由定子、转子和轴承系统组成，冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷
4、三种结构。 双馈异步发电机的定子绕组直接与电网相连，转子绕组通过变频器与电网连接，转子绕组电源的频率、电压、幅值和相位按运行要求由变频器自动调节，机组可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求。由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了柔性连接，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确的调节发电机输出电压，使其能满足要求。 双馈感应发电机由定子绕组直连定频三相电网的绕线型感应发电机和安装在转子绕组上的双向背靠背IGBT电压源变流器组成。 “双馈”的含义是定子电压由电网提供，转子电压由变流器提供。该系统允许在限定的大范围内变速运行。通过注入变流器的转子电流，变流器
5、对机械频率和电频率之差进行补偿。在正常运行和故障期间，发电机的运转状态由变流器及其控制器管理。变流器由两部分组成：转子侧变流器和电网侧变流器，它们是彼此独立控制的。电力电子变流器的主要原理是转子侧变流器通过控制转子电流分量控制有功功率和无功功率，而电网侧变流器控制直流母线电压并确保变流器运行在统一功率因数（即零无功功率）。 功率是馈入转子还是从转子提取取决于传动链的运行条件：在超同步状态，功率从转子通过变流器馈入电网；而在欠同步状态，功率反方向传送。在两种情况（超同步和欠同步）下，定子都向电网馈电。 1、同步发电机的工作原理转子是旋转的、同步发电机的工作原理转子是旋转的,其其中装设的转子励磁绕
6、组线圈两端与两个彼此中装设的转子励磁绕组线圈两端与两个彼此绝缘的滑环连接绝缘的滑环连接,外界是通过压在滑环上的电外界是通过压在滑环上的电刷将直流电送给励磁绕组的刷将直流电送给励磁绕组的,当转子励磁绕组当转子励磁绕组得电后得电后,就会产生磁场就会产生磁场,有有N极极S极。极。 2、当转子在原动机的带动下旋转时、当转子在原动机的带动下旋转时,三相定三相定子电枢绕组就处在旋转磁场中切割磁力线而子电枢绕组就处在旋转磁场中切割磁力线而感应电势感应电势,输出端接入负荷输出端接入负荷,发电机就会向负载发电机就会向负载供电供电 1.发电机电气检查发电机电气检查 1.1.目测发电机定转子接线盒处动力电缆，确保无
7、摩擦、破皮、老化现象，确保目测发电机定转子接线盒处动力电缆，确保无摩擦、破皮、老化现象，确保葛兰紧固，如果松动进行紧固。葛兰紧固，如果松动进行紧固。 如果电缆有问题，及时拿绝缘胶带、填充胶、热缩如果电缆有问题，及时拿绝缘胶带、填充胶、热缩管等加以防护，必要时更换电缆管等加以防护，必要时更换电缆 1.2检查定转子接线盒内电缆端子是否有松动迹象，如有松动需及时紧固，紧固检查定转子接线盒内电缆端子是否有松动迹象，如有松动需及时紧固，紧固力矩值参考附件十八。清除接线盒内杂物或灰尘，保证端子与接线盒内壁绝对绝缘力矩值参考附件十八。清除接线盒内杂物或灰尘，保证端子与接线盒内壁绝对绝缘; 1.3. 发电机控
8、制信号接线盒需仔细检查，首先观察是否有端子松动或表皮老化发电机控制信号接线盒需仔细检查，首先观察是否有端子松动或表皮老化等迹象，如有需及时更换，保证发电机内部的一些监控信号端子不会出现虚接的现等迹象，如有需及时更换，保证发电机内部的一些监控信号端子不会出现虚接的现象，保证机组高效运行的稳定性和安全性象，保证机组高效运行的稳定性和安全性; 1.4. 检查发电机各项监控功能是否正常行使，如发电机主轴前端和后端轴温监控、定子三相绕组温度监控、发电机震动监控等功能是否正常，观察发电机转动时是否有异音; 注意事项：转子接线盒到NCC320控制柜的三相动力电缆带有网状屏蔽层，该屏蔽层在葛兰头处需要接地，接
9、地电阻0-0.3; 1.5. 检查定转子接线盒处动力电缆与发电机接触处： 目测电缆有无摩擦、破皮、老化现象 ,如有问题，需及时处理; 1.6. 发电机编码器安装及通讯电缆固定情况手动晃动编码器本体，确保紧固无晃动、扳手或螺丝刀检查外壳螺栓是否紧固。检查编码器到变频器的通讯电缆，有松动的需要加以固定，电缆护套破皮的需要及时处理或更换，同时做好相关记录。1.7 发电机碳刷的检查与更换 发电机碳刷属于易磨损件，磨损严重的碳刷对发电机集电环存在着很大的安全隐患，因此及时检查发电机碳刷的磨损情况并更换磨损严重的碳刷是非常必要的。检查与更换发电机碳刷的步骤：注意：机组投运之日开始计算，一周后进行第一次检查
