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风电场一次设备是什么

发布时间:2022-02-26 13:41:43

1. 什么是风电设备 具体说一下

风电设备主要是指风力发电机。是塔筒、发电机、减速箱(直驱机组没有)、主控柜、变桨系统、叶片、偏航系统、测风系统、变流系统、机舱、轮毂(直驱的是全功率变流,双馈的整机容量的三分之一)的集成装置。

2. 风力发电使用设备是什么

基本原理和部件组成如下:

大部分风电机具有恒定转速,转子叶片末的转速为64米/秒,在轴心部分转速为零。距轴心四分之一叶片长度处的转速为16米/秒。图中的黄色带子比红色带子,被吹得更加指向风电机的背部。这是显而易见的,因为叶片末端的转速是撞击风电机前部的风速的八倍。

为什么转子叶片呈螺旋状?

大型风电机的转子叶片通常呈螺旋状。从转子叶片看过去,并向叶片的根部移动,直至到转子中心,你会发现风从很陡的角度进入(比地面的通常风向陡得多)。如果叶片从特别陡的角度受到撞击,转子叶片将停止运转。因此,转子叶片需要被设计成螺旋状,以保证叶片后面的刀口,沿地面上的风向被推离。

风电机结构

机舱:机舱包容着风电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风电机塔进入机舱。机舱左端是风电机转子,即转子叶片及轴。

转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很象飞机的机翼。

轴心:转子轴心附着在风电机的低速轴上。

低速轴:风电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。

齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。

高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风电机被维修时。

发电机:通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风电机上,最大电力输出通常为500至1500千瓦。

偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风电机偏航。通常,在风改变其方向时,风电机一次只会偏转几度。

电子控制器:包含一台不断监控风电机状态的计算机,并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风电机操作员。

液压系统:用于重置风电机的空气动力闸。

冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风电机具有水冷发电机。

塔:风电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势,因为离地面越高,风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔,也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全,因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。

风速计及风向标:用于测量风速及风向。
风电机发电机

风电机发电机将机械能转化为电能。风电机上的发电机与你通常看到的,电网上的发电设备相比,有点不同。原因是,发电机需要在波动的机械能条件下运转。

输出电压
大型风电机(100-150千瓦)通常产生690伏特的三相交流电。然后电流通过风电机旁的变压器(或在塔内),电压被提高至一万至三万伏,这取决于当地电网的标准。
大型制造商可以提供50赫兹风电机类型(用于世界大部分的电网),或60赫兹类型(用于美国电网)。

冷却系统
发电机在运转时需要冷却。在大部分风电机上,发电机被放置在管内,并使用大型风扇来空冷;一部分制造商采用水冷。水冷发电机更加小巧,而且电效高,但这种方式需要在机舱内设置散热器,来消除液体冷却系统产生的热量。

启动及停止发电机
如果你通过弹开一个普通开关,将大型风电机发电机与电网连接或解开,你很可能会损毁发电机、齿轮箱及邻近电网。

发电机电网的设计
风电机可以使用同步或异步发电机,并直接或非直接地将发电机连接在电网上。直接电网连接指的是将发电机直接连接在交流电网上。非直接电网连接指的是,风电机的电流通过一系列电力设备,经调节与电网匹配。采用异步发电机,这个调节过程自动完成。
转子叶片

转子叶片轮廓(横切面)
风电机转子叶片看起来像航行器的机翼。实际上,转子叶片设计师通常将叶片最远端的部分的横切面设计得类似于正统飞机的机翼。但是叶片内端的厚轮廓,通常是专门为风电机设计的。为转子叶片选择轮廓涉及很多折衷的方面,诸如可靠的运转与延时特性。叶片的轮廓设计,即使在表面有污垢时,叶片也可以运转良好。

转子叶片的材质
大型风电机上的大部分转子叶片用玻璃纤维强化塑料(GRP)制造。采用碳纤维或芳族聚酰胺作为强化材料是另外一种选择,但这种叶片对大型风电机是不经济的。木材、环氧木材、或环氧木纤维合成物目前还没有在转子叶片市场出现,尽管目前在这一领域已经有了发展。钢及铝合金分别存在重量及金属疲劳等问题,他们目前只用在小型风电机上。

风电机齿轮箱

为什么要使用齿轮箱?
风电机转子旋转产生的能量,通过主轴、齿轮箱及高速轴传送到发电机。
为什么要使用齿轮箱?为什么我们不能通过主轴直接驱动发电机?
如果我们使用普通发电机,并使用两个、四个或六个电极直接连接在50赫兹交流三相电网上,我们将不得不使用转速为1000至3000转每分钟的风电机。对于43米转子直径的风电机,这意味着转子末端的速度比声速的两倍还要高。另外一种可能性是建造一个带许多电极的交流发电机。但如果你要将发电机直接连在电网上,你需要使用200个电极的发电机,来获得30转每分钟的转速。另外一个问题是,发电机转子的质量需要与转矩大小成比例。因此直接驱动的发电机会非常重。

更低的转矩,更高的速度

使用齿轮箱,你可以将风电机转子上的较低转速、较高转矩,转换为用于发电机上的较高转速、较低转矩。风电机上的齿轮箱,通常在转子及发电机转速之间具有单一的齿轮比。对于600千瓦或750千瓦机器,齿轮比大约为1比50。

下图显示了用于风电机的1.5兆瓦的齿轮箱。这个齿轮箱有些不同寻常,因为在高速点的两个发电机上安装有法兰。右侧安装在发电机下的橙黄色配件,是液压驱动的紧急盘状刹车。在背景处你可以看到用于1.5MW风电机的机舱的下半部分

风电机偏航装置

风电机偏航装置用于将风电机转子转动到迎风的方向。

偏航误差
当转子不垂直于风向时,风电机存在偏航误差。偏航误差意味着,风中的能量只有很少一部分可以在转子区域流动。如果只发生这种情况,偏航控制将是控制向风电机转子电力输入的极佳方式。但是,转子靠近风源的部分受到的力比其它部分要大。一方面,这意味着转子倾向于自动对着风偏转,逆风或顺风的汽轮机都存在这种情况。另一方面,这意味着叶片在转子每一次转动时,都会沿着受力方向前后弯曲。存在偏航误差的风电机,与沿垂直于风向偏航的风电机相比,将承受更大的疲劳负载。

偏航机构
几乎所有水平轴的风电机都会强迫偏航。即,使用一个带有电动机及齿轮箱的机构来保持风电机对着风偏转。本图显示的是750千瓦风电机上的偏航机构。我们可以看到环绕外沿的偏航轴承,及内部偏航马达及偏航闸的轮子。几乎所有逆风设备的制造商都喜欢在不需要的情况下,停止偏航机构。偏航机构由电子控制器来激发。

电缆扭曲计数器
电缆用来将电流从风电机运载到塔下。但是当风电机偶然沿一个方向偏转太长时间时,电缆将越来越扭曲。因此风电机配备有电缆扭曲计数器,用于提醒操作员应该将电缆解开了。类似于所有风电机上的安全机构,系统具有冗余。风电机还会配备有拉动开关,在电缆扭曲太厉害时被激发。

http://www.tosafe.net/riskman/ShowArticle.asp?ArticleID=262

3. 风力发电厂有哪些主要的一次电气设备

风力发电机,将风能转变成电能
箱变,发电及出口安装,把发电机升到一定的电压
主变压内器,把全场容送出电能统一升压到电网等级,或者66kV ,或者220kV
开关柜,起到接通或隔断作用。隔离开关,也是隔绝或接通作用,是明显的断开点。
避雷器,不用解释
电压互感器和电流互感器,用于测量电压、电流信号

4. 在电力系统中,什么是一次设备,二次设备二者之间有什么差别

一次设备是指直接与高压侧有关的所有设备,如变压器,隔离开关,断路器,互感器等等.
二次设版备是指与控制保护有权关的设备,如电表,保护继电器,通讯设备等等.
二者之间最大的差别就在于所针对的电压等级不同,一次设备是根据高压侧来设计的,所带电压是强电.二次设备基本带的是弱电.
还有一点要注意的是一次设备也有分一次侧与二次侧,如变压器与互感器.但总得来说还是属于一次设备.
以上是我个人的观点,如有不恰当之处请随便提出意见.

5. 电力一次设备是什么

直接用于生产和使用电能,比控制回路(二次设备)电压高的电气版设备称为一次设备权。

主要组成有:发电机(电动机)、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器等。由一次设备相互连接,构成发电、输电、配电或直接用于生产的电气主回路称为一次回路或一次接线系统。

“一次”在电力生产上主要指的是“主路”,“二次”主要是用来控制“一次”的。用“一次”来修饰设备,主要是为了体现设备属于主路或设备的电压等级比二次设备的电压等级高。

(5)风电场一次设备是什么扩展阅读

主要设备功能

1、 生产和转换电能的设备。如将机械能转换成电能的发电机、变换电压、传输电能的变压器,将电能变成机械能的电动机等。

2、接通和断开电路的开关设备。如高低压断路器、负荷开关、熔断器、隔离开 关、接触器、磁力启动器等。

3、保护电气。如限制短路电流的电抗器、防御过电压的避雷器等

4、载流导体。如传输电能的软、硬导体及电缆等。

5、接地装置。

6、其他设备。

6. 什么是一次设备什么是二次设备

1、完成发电输配电功能的设备称为一次设备。

如发电机、断路器、电流电压互感器、变压器、避雷器等。

2、控制主要设备,具有保护功能的设备称为二次设备。

如继电器、控制开关、指示灯、测量仪表等。

3、两者最大的区别在于不同的电压水平。

一次设备按高压侧设计,电压强。

二次设备基本上都是弱电。

电厂或变电所外的电缆沟或架空线路应纳入线路专业设计范围,电气二次设计的原始范围是测量、测量和保护电气一次设计,电压互感器(PT)二次侧电压为100V。

(6)风电场一次设备是什么扩展阅读:

一、一次设备功能:

1、电能生产和转换设备。例如,将机械能转换为电能的发电机、转换电压并传输电能的变压器、将电能转换为机械能的电动机等。

2、打开和关闭电路。如高低压断路器、负荷开关、熔断器、隔离开关、接触器、磁力起动器等。

3、保护电气设备。例如,限制短路电流的电抗器、防止过电压的避雷器等。

4、载流导体,如用于电力传输的软、硬导体和电缆。

5、接地装置。

6、其他设备。

二、二次设备内部设备:

1、用电压表、电流表、功率表、电能表等测量仪器测量电路中的电气参数。

2、绝缘监测装置。

3、控制和信号装置。

4、继电保护和自动装置,如继电器和自动装置,用来监视一次系统的运行,对异常情况和事故迅速做出反应,然后作用于断路器进行保护控制。

5、直流电源设备,如电池、直流发电机、硅整流器等,为控制和保护、直流负载、应急照明等提供直流电源。

6、高频避雷器。

7、备用自动切换装置等。

7. 风力发电厂升压站一次设备包括哪些

有GIS组合电器,主变,35kV开关柜,无功补偿装置,并网线路及风机场内集电线路,箱变

8. 什么是风电场的一二次设备

哥们 好好看看 发电厂电气正本书 其实风厂的很简单
风机就是发电机
一次 像 发电机 输电线 变压器这类的
二次就是保护用的

9. 什么是一次设备什么是二次设备

电气一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。
电气二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、按钮、指示灯、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。
电气二次设备主要包括:
(1) 仪表
(2) 控制和信号元件
(3) 继电保护装置
(4) 操作、信号电源回路
(5) 控制电缆及连接导线
(6) 发出音响的信号元件
(7) 接线端子排及熔断器等
电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。一般在研究主接线方案和运行方式时,为了清晰和方便,通常将三相电路图描绘成单线图。在绘制主接线全图时,将互感器、避雷器、电容器、中性点设备以及载波通信用的通道加工元件(也称高频阻波器)等也表示出来。

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