【文章內(nèi)容簡介】 動(dòng)潤滑。在滿功率運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)軸承的工作溫度較高可20 達(dá) 80℃ 以上，因此，發(fā)電機(jī)軸承用脂應(yīng)具有較好的高溫性能。 （ 3） 偏航回轉(zhuǎn)軸承和齒圈偏航回轉(zhuǎn)軸承雖然承受負(fù)荷很大，但速度非常緩慢，在潤滑方面無特殊要求，只要定期加注定量油脂即可。偏航齒圈有內(nèi)齒、外齒兩種形式，一般為開式結(jié)構(gòu)。在潤滑上有使用潤滑脂 定期涂抹，也有用噴射型潤滑復(fù)合劑噴涂。要求油品有較好的附著能力。 （ 4） 偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)常見的偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)帶動(dòng)大速比的行星減速器驅(qū)動(dòng)機(jī)艙旋轉(zhuǎn)。減速器的功率不大，結(jié)構(gòu)緊湊．內(nèi)部充滿潤滑油。由于減速器是間斷運(yùn)行且運(yùn)行時(shí)間較短，累積運(yùn)行時(shí)間有限，對潤滑油無特殊要求，但在低溫地區(qū)使用時(shí)應(yīng)考慮油品的低溫性能。 （ 5） 槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不論是液壓驅(qū)動(dòng)還是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，都要通過機(jī)械機(jī)構(gòu)執(zhí)行變距動(dòng)作，所以，變槳距機(jī)組的變距執(zhí)行機(jī)構(gòu)是重點(diǎn)潤滑部位。 （ 6） 偏航齒圈用復(fù)合劑偏航齒圈齒面的潤滑主要有潤滑脂涂抹和復(fù)合噴劑噴涂兩種形式。潤滑油脂和復(fù)合噴劑要求具有較高的粘度、良好的防水性和附著性。適用于開式輪。 第七章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī) 填空題 21 雙繞組雙速異步發(fā)電機(jī)由兩套互相獨(dú)立的接成不同極數(shù)的 （ 三相定子繞組 ）共用同一定子鐵心和鼠籠轉(zhuǎn)子，通過改變繞組的 （ 極對數(shù) ） 可以運(yùn)行于兩種轉(zhuǎn)速。 雙饋發(fā)電機(jī)是 （ 帶滑環(huán)的繞線式 ） 三相異步發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組接到一個(gè)頻率、幅值、相位均可調(diào)節(jié)的三相逆變電源 ， 從而調(diào)整發(fā)電機(jī)的運(yùn)行。 雙繞組雙速異步發(fā)電機(jī)具有（ 結(jié)構(gòu)簡單 ）、（ 性能可靠 ）、（ 效率高 ）、（ 過載能力強(qiáng) ）、（ 成本 低 ）、（ 并網(wǎng)方便 ），缺點(diǎn)是需（ 從電網(wǎng)上吸取無功或并聯(lián)補(bǔ)償電容供給勵(lì)磁 ）。 永磁同步發(fā)電機(jī)主要應(yīng)用于（ 直驅(qū) ）或 (半直驅(qū)變速恒頻 )風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 電機(jī)日常維護(hù)工作主要包括（ 軸承維護(hù)和潤滑 ）、（ 滑環(huán)和電刷維護(hù) ）、（ 清潔電機(jī)和過濾器 ）等。 如果用兆歐表檢測絕緣，如繞組匝間或相間短路、或?qū)Φ囟探樱ń拥兀?yīng)考 慮：電機(jī)是否出現(xiàn)過（ 短時(shí)電壓過高 ）的異常情況，導(dǎo)致（ 絕緣破損 ），有的甚至有焦糊味產(chǎn)生。 常見軸承故障包括（ 軸承溫升過高 ）、（ 軸承異音 ）、（ 軸承燒死 ）等。 電氣絕緣一般要求（ 3kV），需要注意的 是在維修和更換的過程中注意保護(hù)絕緣層，絕緣層一般在電機(jī)軸承（ 內(nèi)圈或外圈或滾子 ）上。 電機(jī)潤滑方式包括（ 手動(dòng)注油 ）和（ 自動(dòng)注油 ）兩種方式。 滑環(huán)室安裝在電機(jī)外部的（ 非傳動(dòng)端 ），防護(hù)等級 IP23。 1滑環(huán)由（ 三個(gè)絕緣滑環(huán) ）和（ 一個(gè)沒有絕緣的軸接地滑環(huán) ）組成。 簡答題 常用并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的三種發(fā)電機(jī)形式？ 目前，常用并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有以下三種發(fā)電機(jī)形式 : （ 1） 定槳距失速型發(fā)電機(jī)組，主要的功率輸出單元為雙速雙繞組異步發(fā)電機(jī)； （ 2） 變槳變速恒頻雙饋發(fā)電機(jī)組，主要的功率輸出單元為雙饋異步發(fā)電 機(jī)； （ 3） 變槳變速恒頻直驅(qū)發(fā)電機(jī)組，主要的功率輸出單元為永磁或電勵(lì)磁同步發(fā) 電機(jī)。 雙速異步發(fā)電機(jī)的 運(yùn)行原理 ？ 雙繞組雙速異步發(fā)電機(jī)由兩套互相獨(dú)立的接成不同極數(shù)的三相定子繞組共用同一定子鐵心和鼠籠轉(zhuǎn)子，通過改變繞組的極對數(shù)可以運(yùn)行于兩種轉(zhuǎn)速。一套繞組22 用于高速，運(yùn)行于大功率區(qū)；另一套繞組用于低速，運(yùn)行于小功率區(qū)，這樣而可獲得較為滿意的平穩(wěn)的功率特性曲線，能滿足高、低速功率相差大的電機(jī)三高性能參數(shù)（高效率、高功率因數(shù)、高轉(zhuǎn)差率）要求，從而提高了機(jī)電轉(zhuǎn)換效率。 雙速異步發(fā)電機(jī)的 特點(diǎn) ？ 雙繞組雙速異步發(fā)電機(jī)具 有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、效率高、過載能力強(qiáng)、成本低、并網(wǎng)方便，缺點(diǎn)是需從電網(wǎng)上吸取無功或并聯(lián)補(bǔ)償電容供給勵(lì)磁。 雙饋異步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理 ？ 雙饋發(fā)電機(jī)是帶滑環(huán)的繞線式三相異步發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組接到一個(gè)頻率、幅值、相位均可調(diào)節(jié)的三相逆變電源 ,從而調(diào)整發(fā)電機(jī)的運(yùn)行。雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)在控制器的配合下，能適應(yīng)風(fēng)速的變化 ,在變速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能發(fā)出恒頻恒壓的電能，同時(shí)采取降低或削弱高頻諧波的措施。風(fēng)電機(jī)組變速恒頻運(yùn)行能充分利用風(fēng)能 ,變頻器的容量要求又不大（約為雙饋異步發(fā)電機(jī)額定容量的 1/3）。因此現(xiàn)代兆瓦級以上、帶增速箱的并網(wǎng) 型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要采用雙饋異步發(fā)電機(jī)。 雙饋異步發(fā)電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)？ （ 1）亞同步運(yùn)行狀態(tài)。在此種狀態(tài)下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n n1 同步轉(zhuǎn)速 ,由滑差頻率為 f2的電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速 n2與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速方向相同 ,因此 n+n2=n1 。 （ 2） 超同步運(yùn)行狀態(tài)。在此種狀態(tài)下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 nn1同步轉(zhuǎn)速 ,改變通入轉(zhuǎn)子繞 組的頻率為 f2 的電流相序 ,則其所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速 n2 的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向 相反 ,因此有 nn2 =n1 。為了實(shí)現(xiàn) n2 轉(zhuǎn)向反向 ,在亞同步運(yùn)行轉(zhuǎn)速超同步運(yùn)行時(shí) ,轉(zhuǎn)子三相繞組能自動(dòng)改變其相序；反之 ,也是一 樣。 （ 3） 同步運(yùn)行狀態(tài)。此種狀態(tài)下 n=n1 ,滑差頻率 f 2 =0 ,這表明此時(shí)通入轉(zhuǎn)子繞組的電流的頻率為 0 ,也即是直流電流 ,因此與普通同步發(fā)電機(jī)一樣。 雙饋?zhàn)兯俸泐l系統(tǒng)的特點(diǎn) ？ （ 1） 能實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的簡單連接 ,并可實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。 （ 2） 系統(tǒng)內(nèi)的變頻器容量取決于發(fā)電機(jī)變速運(yùn)行時(shí)的最大滑差功率 sP1,一般電機(jī)的最大滑差率為 177。(2535)% ,因此變頻器的最大容量僅為發(fā)電機(jī)額定容量的1/41/3。 （ 3） 可以降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪聲水平。 （ 4） 由于風(fēng)力機(jī)是變速運(yùn)行 ,其運(yùn)行速度能在一個(gè)較寬的范 圍內(nèi)被調(diào)整到風(fēng)力機(jī)23 的最優(yōu)化數(shù)值 ,從而獲得較高的風(fēng)能利用率。 電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)？ 電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)主要應(yīng)用于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子由直流勵(lì)磁繞組構(gòu)成，一般采用凸極或隱極結(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)的定子與異步電機(jī)的定子三相繞組相似。該類電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，來調(diào)節(jié)磁場，從而實(shí)現(xiàn)變速運(yùn)行時(shí)電機(jī)電壓恒定，并可滿足電網(wǎng)低電壓穿越的要求，但應(yīng)用該類型的電機(jī)要全功率整流，功率大，成本高。 簡述發(fā)電機(jī)的 電氣性能？ 電機(jī)類型、工作制、額定功率、額定電壓、極數(shù)、相數(shù)、額定轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍、額定效率、功率因數(shù)、定子接線方式。 雙饋電機(jī)還包括：轉(zhuǎn)子電壓、轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)電壓、轉(zhuǎn)子接線方式等。 永磁電機(jī)還包括：勵(lì)磁方式。 系統(tǒng)要對發(fā)電機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)需要具備哪些功能及其特點(diǎn)？ （ 1） 溫度監(jiān)測 電機(jī)設(shè)置溫度傳感器 PT100 測量定子三相繞組溫度，軸承溫度傳感器 PT100 檢測電機(jī)前后軸承溫度；繞組保護(hù) PTC（有的雙饋電機(jī)設(shè)置）、加熱器電源（ 220V、 750W）、所有電刷磨耗傳感器以及通風(fēng)軸流風(fēng)電機(jī)組電源等信號線均連接于輔助接線盒中，接線參考電機(jī)輔助接線盒接線圖（鼠籠型發(fā)電機(jī)僅有 PT100和加熱器）。 （ 2） 速度監(jiān)測 雙饋電機(jī)還設(shè)置速度傳感器，空心軸速度傳感器固定于電機(jī)轉(zhuǎn)子非傳動(dòng)端力矩支架上，用于檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速信號應(yīng)，傳輸給變頻器。速度傳感器小軸跳動(dòng)不超過，所有的輸入輸出線均與變頻器連接。轉(zhuǎn)速編碼器類型及分辨率、轉(zhuǎn)速編碼器工作電壓、轉(zhuǎn)速編碼器輸出信號等參數(shù)說明和使用說明，一般作為電機(jī)用戶手冊附件。 （ 3） 防雷 一般雙饋電機(jī)設(shè)置定子和轉(zhuǎn)子防雷擊熔斷保護(hù)，分別設(shè)置在定子和轉(zhuǎn)子接線盒側(cè)面的接線盒內(nèi)。 （ 4） 接地 24 籠型電機(jī)接地點(diǎn)位于機(jī)座地腳側(cè)和轉(zhuǎn)子接線盒內(nèi)，雙饋電機(jī)接地點(diǎn)分別設(shè)置在定、轉(zhuǎn)子 接線盒內(nèi)和輔助接線盒內(nèi)。接地線時(shí)應(yīng)使用防松墊圈和平墊圈保證連接面應(yīng)緊密連接，并使用合適的防銹劑（例抗酸石蠟油膏防腐）。注意接地導(dǎo)線的截面積應(yīng)符合裝機(jī)標(biāo)準(zhǔn)要求。 第八章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng) 填空題 風(fēng)電設(shè)備的控制系統(tǒng)包括（ 測量 ）、（ 中心控制器 ）和（ 執(zhí)行機(jī)構(gòu) ）三部分。 PLC（可編程邏輯控制器， Programmable Logic Controller）：由（ CPU） 、 25 （ I/O） 、（ 模入 /模出 ）、（ 計(jì)數(shù)器 ）、（ 通訊 ）、 (電源 )等模塊配置。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組總 是工作在如下狀態(tài)之一：（運(yùn)行狀態(tài)）；（暫停狀態(tài)）；（ 停機(jī)狀態(tài) ）；（ 緊急停機(jī)狀態(tài) ）。 提高工作狀態(tài)層次（ 只能一層一層地上升 ），而要降低工作狀態(tài)層次可以是（ 一層或多層 ）。這種工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變方法是基本的控制策略，它主要出發(fā)點(diǎn)是（ 確保機(jī)組的安全運(yùn)行 ）。 緊急停機(jī)包含了 3種情況，即：（ 停止 → 緊停 ）；（ 暫停 → 緊停 ）；（ 運(yùn)行 →緊停 ）。 停機(jī)操作包含了兩種情況，即：（ 暫停 → 停機(jī) ）；（ 運(yùn)行 → 停機(jī) ）。 電控系統(tǒng)從功能劃分主要包括（ 正常運(yùn)行控制 ）、 (陣風(fēng)控制 )、 (最佳運(yùn)行控制（最佳葉尖速比控制） )、 (功率控制 )、（ 安全保護(hù)控制 ）、（ 變槳距控制 ）等部分。 （ 引入變頻調(diào)速控制技術(shù) ）是變速恒頻機(jī)型與恒速恒頻機(jī)型的最大區(qū)別之一。 風(fēng)機(jī)設(shè)備的測量部分主要為各類傳感器。傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)測對象狀態(tài)數(shù)據(jù)，如 （ 風(fēng)速 ）、（ 風(fēng)向 ）、（ 溫度 ）、（ 轉(zhuǎn)速 ）、（ 角度 ）、（ 振動(dòng) ）及（ 部分開關(guān)位置信號 ）等。 風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速計(jì)的加熱系統(tǒng)包括（ 兩個(gè)串聯(lián)的外部加熱元件 ）。一個(gè)元件連接到（ 風(fēng)向標(biāo) ）的底座，另一個(gè)元件連接到（ 風(fēng)速計(jì) ）的底座，加熱系統(tǒng)還有一位于桅桿內(nèi)并與之直接接觸的（ 外部 PT） 。 1接近式開關(guān)轉(zhuǎn)速傳感器分為（ 電感式 ）與（ 電容式 ） 。 1位移傳感器（槳葉角度）是（ 一種磁致收縮位置 ）傳感器，變槳角度的位置通過長度的線性測量得到。測量長度通過（ 在保護(hù)管內(nèi)部波導(dǎo)管內(nèi)傳輸?shù)碾娏髅}沖 ）完成。 1偏航傳感器上有（ 四個(gè)凸輪 ），它們可與四個(gè)微型開關(guān)連接 /斷開。它們一起共同測量（ 絞纜 ）的次數(shù)。偏航傳感器還內(nèi)置了一個(gè)（ 用來測量機(jī)艙位置 ）的裝置。 1 CAN 總線是一種（ 多主 ）總線，通信介質(zhì)可以是（雙絞線）、（ 同軸電纜 ）或（ 光導(dǎo)纖維 ）。通信速率可達(dá)（ 1MBPS） 。 1 CAN協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是（ 廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼 ），而代之以對（ 通26 信數(shù)據(jù) 塊 ）進(jìn)行編碼。 簡答題 在考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的控制目標(biāo)時(shí)，應(yīng)結(jié)合它們的運(yùn)行方式重點(diǎn)實(shí) 現(xiàn)哪些控制目標(biāo)？ （ 1） 控制系統(tǒng)保持風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全可靠運(yùn)行，同時(shí)高質(zhì)量地將不斷變化的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為頻率、電壓恒定的交流電送入電網(wǎng)。 （ 2） 控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)監(jiān)控顯示及故障處理，完成機(jī)組的最佳運(yùn)行狀態(tài)管理和控制。 （ 3） 利用計(jì)算機(jī)智能控制實(shí)現(xiàn)機(jī)組的功率優(yōu)化控制，定槳距恒速機(jī)組主要進(jìn)行軟切入、軟切出及功率因數(shù)補(bǔ)償控制，對變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要進(jìn)行最佳葉尖速比和額定風(fēng)速以上的恒功 率控制。 （ 4） 大于開機(jī)風(fēng)速并且轉(zhuǎn)速達(dá)到并網(wǎng)轉(zhuǎn)速的條件下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能軟切入自動(dòng)并網(wǎng)，保證電流沖擊小于額定電流。對于恒速恒頻的風(fēng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)速在 47 m/s之間，切入小發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)風(fēng)速在 730 m/s之間，切人大發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行。 說出 測量部分各類傳感器的名稱及其測量對象？ （ 1） 風(fēng)傳感器：風(fēng)速、風(fēng)向； （ 2） 溫度傳感器：空氣、潤滑油、發(fā)電機(jī)線圈等； （ 3） 位置傳感器：潤滑油、剎車片厚度、偏航等； （ 4） 轉(zhuǎn)速傳感器：葉輪、發(fā)電機(jī)等； （ 5） 壓力傳感器：液壓油壓力、潤滑油壓力等； （ 6） 特殊傳 感器：葉片角度、電量變送器等。 中心控制器部分主要有哪幾種類型？ （ 1） PLC（可編程邏輯控制器， Programmable Logic Controller）：由 CPU、 I/O、模入 /模出、計(jì)數(shù)器、通訊、電源等模塊配置，擴(kuò)展靈活； （ 2） 工業(yè)控制計(jì)算機(jī) （ 3） 專用控制器 27 簡述 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各工作狀態(tài)？ （ 1） 運(yùn)行狀態(tài)： ① 機(jī)械剎車松開； ② 允許機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電； ③ 機(jī)組自動(dòng)調(diào)向； ④ 液壓系統(tǒng)保持工作壓力； ⑤ 葉尖阻尼板回收或變槳距系統(tǒng)選擇最佳工作狀態(tài)； （ 2） 暫停狀態(tài)： ① 機(jī)械剎車松開； ② 液壓泵保 持工作壓力； ③ 自動(dòng)調(diào)向保持工作狀態(tài)； ④ 葉尖阻尼板回收或變距系統(tǒng)調(diào)整槳葉節(jié)距角向 900方向； ⑤ 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空轉(zhuǎn)。 這個(gè)工作狀態(tài)在調(diào)試風(fēng)力發(fā)電機(jī)組時(shí)非常有用，因?yàn)檎{(diào)試風(fēng)力機(jī)的目是要求 機(jī)組的各種功能正常，而不一定要求發(fā)電運(yùn)行。 （ 3）停機(jī)狀態(tài)： ① 機(jī)械剎車松開； ② 液壓系統(tǒng)打開電磁閥使葉尖阻尼板彈出，或變距系統(tǒng)失去壓力而實(shí)現(xiàn)機(jī)械 旁路； ③ 液壓系統(tǒng)保持工作壓力； ④ 調(diào)向系統(tǒng)停止工作。 （ 4）緊急停機(jī)狀態(tài)： ① 機(jī)械剎車與氣動(dòng)剎車同時(shí)動(dòng)作； ② 緊急電路 (安全鏈 ) 開啟； ③ 計(jì)算機(jī)所有輸出信號無效； ④ 計(jì)算機(jī)仍 在運(yùn)行和