Vestas 风力发电机运行报告及现状

第一篇：Vestas 风力发电机运行报告及现状

【转】Vestas 风力发电机运行报告

（一）(2009-04-20 14:22:25)

标签：风力发电机 垂直轴 水平轴 vestas 故障 杂谈

1998年12月苍南风电场二期工程15台V一42 600kW风电机全部安装完毕并投入了正式运行。从运行至今，除电网停电影响，可利用率达到了98．7。以下结合四年的运行情况，从主要故障及技改情况两方面对Vestas风电机运行情况作简单介绍：

主要故障情况我场根据四年的运行情况将出现过的故障进行了详细的分类，详见附表(注：表中各列只列出所属系统中发生过故障的配件)，从表中可以看出影响风电机运行的主要故障有：

(1)RCC故障

RCC也称转子电流控制器，其主要功能是通过 IGBT(绝缘栅双极晶体管)通过由RCC controllergen根据给定的参考电流通过 IGBT drive发送不同脉冲宽度的驱动信号驱动IGBT切除或切人转子外部电阻，控制转子电流达到增大滑差的目的。四年运行中，苍南风电场共计更换了14个RCC。RCC的故障有温度故障、IVCE故障、功率出错等。由于故障率高、价格贵(接近万欧元)，同时自己又没有维修能力，RCC故障是否能处理好，直接影响到风电场的经济效益。

(2)风速仪风向标故障

风速仪、风向仪故障的主要原因有两个方面。一是盐雾的侵蚀，由于风电场靠近海边，盐雾的侵蚀造成风向标、风速仪转轴老化转动不灵活，经常出现风速与功率不对应及低风速的时候不能正常启动。二是台风的破坏，风电场在2001、2002年的两次风速超过 40米／秒以上的强台风中，大量风速仪的风 杯被吹断、风向标受损坏，影响大风天气的稳发、满发。目前主要是增加配件库存，解决这一问题。

(3)刹车片故障

刹车片的问题主要是风电机经常出现刹车片过热故障。但是我场大部分的刹车片过热故障是由于电网异常(停电、瞬时掉电压)引起的，小部分是风电机设备存在问题紧急停机造成。在刹车片中存在一个热敏电阻(PTIO0)，当紧急刹车时桨叶和机械刹车同时动作。制动磨擦造成的大量热量热敏电阻(PTIO0)呈高电阻，从而使控制回路串接的继电器失电引起报警。刹车盘过热故障必须就地复位。在夏季雷击跳闸及瞬时掉电压非常频繁，由于电网运行不稳定造成刹车片故障而需复位或更换刹车片的占据了很大部分的工作量。4)万向节故障

风电机万向节故障主要是由于发电机存在移位，造成发电机与齿轮箱的同心度差增大，(按规定，左右偏差小于 2mm，上下发电机高于齿轮箱2～6mm)，如果偏差超过规定值容易造成万向节的润滑油皮套破裂，在高速转动中使润滑油被甩出，没有润滑油的作用万向节很快由于高温摩擦完全损坏。所以，同心度的校验应作为定期维护的检查项目。(5)齿轮箱故障

在检修维护过程中发现一台VALMET 公司生产的齿轮箱高速轴存在崩齿现象，并重新更换了一台齿轮箱。故障的可能是异物进入或高速齿轮材质问题，所以一方面保证齿轮油的质量，定期更换，另一方面防止异物进入齿轮箱，同时定期检查及时发现隐患。(6)通讯系统雷害问题

苍南风电场采用 的是 Vestas公司VGCS(VESTAS图解控制和管理系统)，运行中主要的问题就是该系统频繁遭雷击通讯系统线采用的是铜电缆在中控楼侧屏蔽线接地，但是由于风电场属于强雷暴区，又由于山岗上地土壤的电阻率高，电导率低，使风场的接地电阻偏高，当受雷击后在风场地上产生很高地反击电压，由于这个电压是个瞬态量，在通讯放大器的通讯线上产生很高的感应电压，造成通讯放大器(VPN—driveVPN—slave)过电压击穿。四年中被雷击坏的通讯放大器达29个(其 中VPN drive 15个及 VPN slave 14 个)，严重影响了远动监控，目前我们计划至各风场的通讯电缆改为光缆，以有效防止雷害。主要技改情况介绍(1)安装刹车后备电池系统

Vestas风电机对于电网的要求是较高，一般允许的电压偏差范围为+5 到一10 Ue、频率范围约0．5Hz。苍南风电场处于华东电网末端，主要是峰谷电压起伏很大。在苍南风电场 1999到2001年的三年中线路各种停电及异常达 95次，由于其中电网低、高电压占33次，遭雷击跳闸及瞬时性掉电压达32次，严重影响了风电机的运行。峰谷的电压起伏造成低或高电压停机、瞬时性掉电压造成风电机的紧急停机，极易引起机械刹车盘过热故障，故障后必须到现场进行复位，由于电网异常引起的停机占了近8O，鉴于这种情况，目前我场在风电机上主要是加装了一套后备电池系统(Vestas风电机的可选组件)，在系统突然停电、瞬时性掉电压时这套系统将继续供应刹车系统电磁阀电压以将延时机械刹车动作时间，等叶片顺桨，空气刹车先动作，60秒后，转速降低，机械刹车动作。这样可减少机械刹车的磨损及刹车盘系统故障，等电网恢复正常后即可自动恢复运行。在安装这套装置前，每次掉电压约30 的风电机会出现刹车盘过热的故障，而且必须到现场复位，安装以后基本未出现由于系统掉电压刹车系统过热停机，而且刹车片使用的期限延长，复位的工作量大大减少。这对于电网不稳定的地区是非常实用的。2)齿轮泵的改造

在 2002年风电场的液压站故障，不能正常建压。经检查发现外壳出现了裂纹，而且随后多台风电机出现了相同的情况，经分析可能是两方面的原因：①由于齿轮泵的外壳材料耐压能力不够，②齿轮泵的设计上存在问题：止回阀直接接在液压泵外壳上，另外一种是止回阀经一段液压软管连接至液压泵，前一种当电机液压泵停止打压后液压泵外壳仍承受高压，后一种则无此弊病，全部改造成如图3的连接方法后运行基本正常。(3)电容器组更换

在运行中我们发现部分电容器组出现渗油、变形，经测量电容均已被击穿，故障的原因主要是由于电网电压不稳定和质量原因，为此更换了所有原配置的由意大利生产的电容器组，改成 SEMENS和德国AEG公司的电容器。从已运行两年的情况看，运行基本正常。3 结论

以上从两方面介绍了苍南风电场Vestas风电机运行情况，从四年的运行情况看，Vestas风电机运行还是比较稳定，如果能僻决好电网电压波动及风电机的RCC问题，将有利于进一步提高风电机的可利用率。

第二篇：风力发电机专业术语

风力发电机专业术语范围

本标准规定了风力发电机组常用基本术语和定义。

本标准适用于风力发电机组。其它标准中的术语部分也应参照使用。定义

本标准采用下列定义。

2.1 风力机和风力发电机组

2.1.1风力机windturbine

将风的动能转换为另一种形式能的旋转机械。

2.1.2风力发电机组windturbinegeneratorsystem;WTGS(abbreviation)将风的动能转换为电能的系统。

2.1.3风电场windpowerstation ； windfarm

由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。

2.1.4水平轴风力机horizontalaxiswindturbine

风轮轴基本上平行于风向的风力机。

2.1.5垂直轴风力机verticalaxiswindturbine

风轮轴垂直的风力机。

2.1.6轮毂（风力机）hub（forwindturbines）

将叶片或叶片组固定到转轴上的装置。

2.1.7机舱nacelle

设在水平轴风力机顶部包容电机、传动系统和其它装置的部件。

2.1.8 支撑结构（风力机）supportstructure（forwindturbines）由塔架和基础组成的风力机部分。

2.1.9关机（风力机）shutdown（forwindturbines）

从发电到静止或空转之间的风力机过渡状态。

2.1.10正常关机（风力机）normalshutdown（forwindturbines）全过程都是在控制系统控制下进行的关机。

2.1.11紧急关机（风力机）emergencyshutdown（forwindturbines）保护装置系统触发或人工干预下，使风力机迅速关机。

2.1.12空转（风力机）idling（forwindturbines）

风力机缓慢旋转但不发电的状态。

2.1.13锁定（风力机）blocking（forwindturbines）

第三篇：风力发电机技术

风力发电机

2.1恒速恒频的笼式感应发电机

恒速恒频式风力发电系统，特点是在有效风速范围内，发电机组的运行转速变化范围很小，近似恒定；发电机输出的交流电能频率恒定。通常该类风力发电系统中的发电机组为鼠笼式感应发电机组。

恒速恒频式发电机组都是定桨距失速调节型。通过定桨距失速控制的风力机使发电机转速保持在恒定的数值，继而使风电机并网后定子磁场旋转频率等于电网频率，因而转子、风轮的速度变化范围较小，不能保持在最佳叶尖速比，捕获风能的效率低。

2.2变速恒频的双馈感应式发电机

变速恒频式风力发电系统，特点是在有效风速范围内，允许发电机组的运行转速变化，而发电机定子发出的交流电能的频率恒定。通常该类风力发电系统中的发电机组为双馈感应式异步发电机组。

双馈感应式发电机结合了同步发电机和异步发电机的特点。这种发电机的定子和转子都可以和电网交换功率，双馈因此而得名。

双馈感应式发电机，一般都采用升级齿轮箱将风轮的转速增加若干倍，传递给发电机转子转速明显提高，因而可以采用高速发电机，体积小，质量轻。双馈交流器的容量仅与发电机的转差容量相关，效率高、价格低廉。这种方案的缺点是升速轮箱价格贵，噪声大、易疲劳损坏。

2.3变速变频的直驱式永磁同步发电机

变速变频式风力发电系统，特点是在有效风速范围内，发电机组的转速和发电机组定子侧产生的交流电能的频率都是变化的。因此，此类风力 需要在定子侧串联电力变流装置才能实现联网运行。通常该类风力发电系统中的发电机组为永磁同步发电机组。

直驱式风力发电机组，风轮与发电机的转子直接耦合，而不经过齿轮箱，“直驱式”因此而得名。由于风轮的转速一般较低，因此只能采用低速的永磁式发电机。因而无齿轮箱，可靠性高；但采用低速永磁发电机，体积大，造价高；而且发电机的全部功率都需要交流器送入电网，变流器的容量大，成本高。

如果将电力变流装置也算作是发电机组的一部分，只观察最终送入电网的电能特征，那么直驱式永磁同步发电机组也属于变速恒频的风力发电系统。

第四篇：运行风力发电机生产技术,控制方法,控制系统

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运行风力发电机生产技术大全,控制方法,控制系统

兆瓦级直驱式变速变桨恒频风力发电机组

[技术摘要]本发明涉及一种兆瓦级直驱式变速变桨恒频风力发电机组，其结构由叶片、轮毂、变桨系统、永磁多级同步发电机、底座、机舱、偏航系统、液压系 统、润滑系统，测风系统、塔架及变速恒频控制系统等各部件组成。由叶轮直接驱动永磁多级同步发电机转子转动，永磁同步发电机定子通过逆变系统将风力发电机 组输出的电能送入电网，实现风能-机械能-电能的转换。风力发电机组控制采用微处理器，及时准确的获取环境外部所有信息，控制系统根据这些信息，调整风力 发电机组运行，保证风力发电机组一直在优化、安全的环境里运行。同时，也可以实现风力发电机组在不同风速段运行，使风能利用系数＞0.47，更好的提高风 力发电机组的性价比。

[垂直风力发电机

[技术摘要]一种垂直风力发电机，其塔架结构由支撑杆组成，所述支撑杆上设有上、下二机座及安装在二机座之间的风轮；所述风轮包括旋转轴及安装在旋转轴上 的三片或三片以上的叶片，所述旋转轴与地平面垂直；所述风轮还设置有供叶片运行的导轨，所述导轨固定在机座上，所述叶片与导轨之间设置有滚动机构，其不会 轻易造成叶片的损坏，提高了使用寿命，且该塔架可以牢固地安装在地上，不会出现塔架倾倒，造*员及设备损伤的危险，且其使用寿命长，同时在使用过程中也可 方便维修和保养。

一种风力发电机及风光互补太阳能应用系统

[技术摘要]一种涉及风力发动机的风力发电机及风光互补太阳能应用系统，包括风力发电机本体，风力发电机本体至少包括叶片、发电机、支臂和尾驼，并依次相 连，发电机侧部安装托盘，其特征在于：叶片联接一个驱动部件，所述的驱动部件可实时调节叶片的桨距角；叶片与叶片轴相连，驱动部件与叶片轴之间连接传动机 构；第一基座卡套于发电机主轴中，其法兰面连接轴座，叶片轴套设于轴座中，第二基座与第一基座固定连接，该第二基座上安装驱动部件，传动机构包括第一齿 轮、中间齿套和第二齿轮，且依次通过齿轮啮合，第一齿轮与驱动部件相连接，中间齿套与第一基座相卡套，第二齿轮与叶片轴末端相连接，本发明实现智能控制叶 片桨距角与尖速比，使本发明保持运行在高效率状态。

车船用风力辅助发电机

[技术摘要]车船用风力辅助发电机，属于风力发电机技术领域。所要解决的技术问题是提供一种可以利用空气流所具有能量发电的车船用辅助发电机。解决其技术 问题的技术方案如下：车船用风力辅助发电机，包含发电机、两个风轮及转子轴；发电机安装在车船身上；两个风轮装在发电机转子两端的转子轴上，风轮采用离心 式叶轮。本发明应用于车船的辅助电源。有益效果是可以充分利用车船行进时所产生的流动空气中的能量，作为车船的辅助电源，节约车船行驶中燃料消耗。当行驶 速度达到38-60公里/小时，即可使发电机发出12伏电压，作为车船的辅助电源。运行中发电机受力平衡，不产生振动，不易磨损，输出功率为只装一个风轮 的两倍。

绕线转子风力发电机系统故障控制方法

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[技术摘要]本发明涉及一种绕线转子风力发电机系统故障控制方法，风力发电机与电网连接，电网发生故障时，由故障控制器控制系统，使发电机转子在故障状态 下不直接与电网进行能量交换，减小电网故障对转子的影响、维持发电机定子和转子电流在可承受的水平，从而保护发电机的安全。同时通过控制方法的设计，发挥 发电机组的控制潜力，将其某些装置用于定子和电网控制，可以提高电网的稳定性，加快电网恢复，使发电机尽快投入正常运行，更好地利用风力发电。

风力、水流两用发电机

[技术摘要] 风力、水流两用发电机，本实用新型涉及风力和水流发电设备。它提供一种采用大面积截风的风帆，运转平稳，自动对准风向，风力、水流两用的卧式发电机。设有 两对链轮和一对链条；风帆悬吊在链条之间的横杠上，风帆由小叶片铰链而成，风帆受风或水流运转通过链轮和传动轮、传动带带动发电机运行。本机工作平稳，结 构简单，没有污染和噪音，能够实用，有推广应用价值。

永磁风力发电机

[技术摘要] 本实用新型公开了一种永磁风力发电机。它含有定子铁芯(1)，转子整体磁极(2)、机座(3)、机轴(4)、装配螺钉(5)、后端盖(6)、风窗(8)、前端盖(9)、轴承(10)、定子绕组(11)，定子铁芯(1)扭转角度为3．3°—5．5°，在后端盖(6)的内壁上设置有整流二极管(7)。在转子整 体磁极(2)上设置有12个或10个槽，槽内嵌有永久磁钢(16)。本实用新型的特点是，低速，结构简单，运行可靠，且成本低廉。

第五篇：永磁风力发电机核心技术

发电机工作原理：和电动机一样在定子铁芯槽内放有A、B、C三相并且线圈匝数相等的线圈，在转子铁芯槽上也有线圈分N极和S极，当外面的直流电经电刷、滑环通入转子线圈后在转子线圈上会产生磁力线，这磁力线的方向从N极到S极，发电机转子被汽轮机转子带动以n1(3000转每分钟)速旋转时，相当于该转子磁力线也以n1的速度在旋转，这过程被定子线圈所切割在定子线圈中产生感应电动势（感应电压），发电机和外面线路上的负载连接后输出发电，这是基本的原理。

螺杆式单级压缩空压机工作原理：是由一对相互平行齿合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽与阳转子的齿被主电机驱动而旋转。

由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。由於气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器（消声器）进入气缸，在压缩行程中，由於气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀（止回阀）进入储气罐，当排气压力达到额定压力