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柴油發(fā)電機(jī)組對運(yùn)作環(huán)境有一定的要求,包括溫度、海拔、濕度等。在華北某電廠采用開放式運(yùn)行系統(tǒng),將凝汽器凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵直接送人發(fā)電機(jī)水系統(tǒng),通過發(fā)電機(jī)吸收熱量后,直接送人除氧器。發(fā)電機(jī)組受潮了我們可以通過烘干來恢復(fù)正常使用、不同海拔地區(qū)的使用也有專門設(shè)計的柴油發(fā)電機(jī)組,溫度過高時我們也能通過外部降溫和發(fā)電機(jī)組的冷卻系統(tǒng)齊下,但在溫度方面還有一個細(xì)節(jié)值得大家的注意,那就是電壓的熱偏移。
當(dāng)環(huán)境溫度和發(fā)電機(jī)組本身的溫度升高時,發(fā)電機(jī)鐵芯的磁導(dǎo)率下降,繞組的直流電阻增加,電路元件參數(shù)會發(fā)生變化,從而引起發(fā)電機(jī)組輸出電壓的變化,這種現(xiàn)象叫做電壓熱偏移.通常,用溫度升高所引起的機(jī)組電壓變化量占額定電壓的百分?jǐn)?shù)來表示機(jī)組的電壓熱偏移,一般不允許超過2%。發(fā)電機(jī)組的一般選擇1)發(fā)電機(jī)選用永磁勵磁方式提高機(jī)組瞬態(tài)特性,提升機(jī)組耐受非線性負(fù)載的能力永磁勵磁系統(tǒng)由五部分組成:發(fā)電機(jī)主勵磁繞組(轉(zhuǎn)子),永磁發(fā)電機(jī)(PMG),自動電壓調(diào)節(jié)器(AVR),勵磁機(jī)和旋轉(zhuǎn)二極管。
1 采用更大功率和更多的電力電子器件
風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率范圍設(shè)計得越來越大,雖然對于輸出功率來說位置是重要的因素。陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)中,3MW發(fā)電機(jī)組已被證明是適用的,與此同時輸出功率為5MW或更高的海上風(fēng)電場則是更好的解決方案。一、啟動前的準(zhǔn)備每次在開機(jī)前必須要檢查柴油機(jī)水箱內(nèi)的冷卻水或防凍液是否滿足,如缺少要加滿。如果兩種類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組-雙饋異步電機(jī)和帶有全功率轉(zhuǎn)換器的同步/異步發(fā)電機(jī)都能夠提供相同的輸出,全功率轉(zhuǎn)換器的功率必須高出5倍。而這又意味著需要5倍容量的電力電子器件。但是,必須考慮到雙饋異步電機(jī)的輸出頻率低,通常只需要增大到3~3.5倍。
然而,電力電子技術(shù)不僅越來越普及,事實(shí)上,它們滿足的要求也正不斷地改變。由于在雙饋異步電機(jī)中半導(dǎo)體在低溫時的熱度不同,必須采取保護(hù)機(jī)制才能夠處理。在這個系統(tǒng)中有以下幾個特點(diǎn):①由于PMG系統(tǒng)提供一個與定子輸出電壓波形畸變及大小無關(guān)的恒定的勵磁電源,因而能提供較高的電動機(jī)起動承受能力,并對非線性負(fù)載產(chǎn)生的主機(jī)定子輸出電壓的波形畸變具有抗干擾性,可提高發(fā)電機(jī)帶非線性負(fù)載能力。組件必須滿足不斷變化的要求的原因是極端氣候條件。例如,海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)受高濕度的影響,而位于美國德克薩斯州的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組則暴露在高溫下。因此,使用的冷卻系統(tǒng)必須采用不同的設(shè)計。因此,基于豐富的經(jīng)驗(yàn)為各種應(yīng)用開發(fā)冷卻解決方案是重要的。
2 解決效率和過壓問題
逆變器效率在98%~99%之間。一個6MW的全功率轉(zhuǎn)換器由于效率問題將損失約100kW。在冷卻方面,這些緊湊型系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量是電子元件的主要問題。如果過冷,將導(dǎo)致在散熱器上形成凝結(jié)。這是必須加以考慮的,特別是在高濕度地區(qū)。
另一項(xiàng)挑戰(zhàn)是巨大電流換向時產(chǎn)生的過壓。在一個高度同質(zhì)化的行業(yè),必須通過大幅降價才能說服顧客從其他公司轉(zhuǎn)向自己。由于為500A或者更高電流而設(shè)計的模塊已經(jīng)向一個相對大的空間擴(kuò)展,它們的雜散電感是不容忽視的。為了應(yīng)對這兩個問題,不僅需要一個智能的、考慮周全的冷卻概念,還需要更好的直流環(huán)節(jié)設(shè)計。需要能夠幫助充分利用風(fēng)力發(fā)電的專業(yè)知識、經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)過優(yōu)化的模塊,以滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)營者的需求。
截止2009年底,全球安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組總輸出功率為122GW,其中57GW采用了賽米控開發(fā)的方案。
3 設(shè)計和封裝技術(shù)的改進(jìn)
緊湊型設(shè)計中的高可靠性和使用壽命長是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的首要任務(wù),特別是因?yàn)橄到y(tǒng)維護(hù)費(fèi)用昂貴且復(fù)雜,會導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失,因?yàn)橥C(jī)時無法產(chǎn)生電能從而沒有收益。風(fēng)力發(fā)電單元(WPU)20年的短使用壽命歸結(jié)于SKiiP?模塊及其可靠的封裝技術(shù)。這是一個重要的優(yōu)點(diǎn),特別是考慮到海上風(fēng)電場增加這一趨勢。這樣,由于凝結(jié)水的含氧量很低,又沒有再循環(huán),不可能有大量的氧漏人,便能保證內(nèi)冷水的低含氧量。
4 加大全功率轉(zhuǎn)換器是大勢所趨
采用電力電子技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在世界各地越來越普及。例如,中國和美國大量依靠風(fēng)力發(fā)電以滿足日益增長的能源需求。在提供有吸引力的能源補(bǔ)貼計劃的國家中,可以看出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)量明顯增加。
另一個明顯的趨勢是擺脫雙饋異步電機(jī),轉(zhuǎn)向全功率轉(zhuǎn)換器,因?yàn)楹笳吒菀鬃屵\(yùn)營者的要求得到滿足,電網(wǎng)質(zhì)量得到提高。
柴油發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)簡介
一般固定敞開式機(jī)組由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、調(diào)壓器、散熱水箱、聯(lián)軸器和公共底座及減震墊等組成。機(jī)組的所有組件均安裝在公共底座上,底座設(shè)有吊裝孔,便于機(jī)組的移動,機(jī)組不帶油箱、啟動電瓶和(可選),無隔音罩。無消音或隔音措施,7米處噪音為68dB。所以我們合理分析我們的UPS和發(fā)電機(jī)的合理匹配后就會節(jié)約不少的成本了。
柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)采用凸肩定位連接,并通過彈性聯(lián)軸器由柴油機(jī)飛輪直接驅(qū)動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)除指明外,一般均采用閉式循環(huán)水冷卻,風(fēng)扇為外吹式。
控制箱為標(biāo)準(zhǔn)型,易操作,易檢修,置于發(fā)電機(jī)的上方。
柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制箱等介紹詳見隨機(jī)附發(fā)的各相關(guān)說明介紹。
柴油發(fā)電機(jī)組的安裝及使用
1安裝
1.安裝及使用地點(diǎn)的選擇應(yīng)符合下列條件:
(1)通風(fēng)良好,環(huán)境溫度應(yīng)不超過40℃。
?。?)環(huán)境清潔,避免在附近放置產(chǎn)生酸性、堿性等腐蝕性氣體和蒸汽的物品。
?。?)宜安裝在室內(nèi)或能避免日曬雨淋的場合。
?。?)若機(jī)組放置在機(jī)房,要求地基為水平混凝土,并做一基礎(chǔ)平臺,平臺長度為機(jī)組長度 200,寬度為機(jī)組寬度 200,高度為地面以上200,機(jī)組直接放置在此平臺上,在機(jī)組和平臺間放置彈性襯墊,以防止振動。
?。?)機(jī)組在室內(nèi)使用時,應(yīng)將風(fēng)扇排出的熱風(fēng)和柴油機(jī)排出的廢氣引至室外。所接的排氣管道,管徑不宜過小,彎道不宜過多,以保證排氣通暢。
?。?)在室內(nèi)設(shè)置電纜溝,上面覆蓋地板,機(jī)組與業(yè)主的低壓配電柜之間的連接電纜線,均應(yīng)鋪設(shè)在電纜溝內(nèi)。
?。?)機(jī)組必須安裝接地線,接地必須良好(接埋入較深的地下銅板)。
?。?)機(jī)房的設(shè)計和建設(shè)須咨詢建筑設(shè)計人員、消防和水電人士等。
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發(fā)電機(jī)突然短路有哪些危害?
答:(1)發(fā)電機(jī)突然短路時,發(fā)電機(jī)繞組端部將受到很大的電動力沖擊作用,可能使線圈端部產(chǎn)生變形甚至損傷絕緣。
(2)定、轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)過電壓,對發(fā)電機(jī)絕緣產(chǎn)生不利影響。定子繞組中產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊電流,與過電壓的綜合作用,可能導(dǎo)致絕緣薄弱環(huán)節(jié)的擊穿。
(3)發(fā)電機(jī)可能產(chǎn)生劇烈振動,對某些結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生強(qiáng)大的破壞性的機(jī)械應(yīng)力。