风力发电技术题库

风力发电技术题库-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII一、填空题整体认识1、750风力发电机组采用（水平）轴、三叶片、（上）风向、定桨距（失速）调节、（异步）发电机并网的总体设计方案2、单级异步发电机与齿轮箱之间采用了（膜片式）联轴器连接，该联轴器既具有（扭矩传递）功能，又具有（扭矩过载）保护作用3、750机组设置了齿轮润滑油（加热装置），外接（强迫油冷却）装置、发电机（加热）除湿装置、散热系统等。

4、机组的软并网装置可将电流限定在额定值的（1.5）倍之内；机组的无功补偿装置可保证功率因数在额定功率点达到（0.99）以上。

5、整个机组由计算机控制，数据自动（采集处理）、自动运行并可远程监控。

6、750机组安全系统独立于（控制系统），包括相互独立、（失效保护）的叶尖气动刹车和两组机械刹车。

7、750机组的切入风速（4.0）m/s，额定风速（15）m/s，切出风速10分钟均值（25 ）m/s 。

8、齿轮箱的弹性支撑承担着齿轮箱的全部重量。

由于弹性支撑是主轴的一个（浮动）支点，也承担着主轴的部分重量。

9、S48/750机组叶轮转速是（22.3）rpm ，叶片端线速度（56）m/s 。

10、齿轮箱的齿轮传动比率是（67.9），润滑形式（压力强制润滑）。

异步发电机1、原动机拖动异步电机, 使其转子转速n 高于旋转磁场的（同步转速）,即使转差率s< 0, 就变成异步发电机运行。

2、风力发电机选用（H）级的绝缘材料。

3、异步发电机本身不能提供激磁电流，必须从电网吸取（无功励磁）功率以建立磁场4、三相异步发电机的基本结构与三相异步电动机（相同）。

5、异步发电机输向电网的电流频率和它自身的转差率（无关）。

6、发电机基本参数额定功率（750 ） kW额定电压（690） V额定电流（690） A额定转速（1520） rpm额定滑差（1.33） %绝缘等级（H）8、750kW风力发电机为卧式、（强迫）通风、三相铜条（鼠笼异步）发电机。

9、发电机的自然（功率因数）要尽可能高，以减少对电网无功功率的吸收或降低补偿电容器的电容量。

空气动力学及翼型1、风力发电机采用空气动力学理，就像飞机的机翼一样。

风并非"推"动风轮叶片，而是吹过叶片形成叶片正反面的（压差），这种压差会产生（升力），令叶轮旋转并不断（横切）风流。

2、当气流流经上下翼面形状不同的叶片时，因上翼面的突出而使气流加速，压力（较低）；下翼面较平缓使气流缓慢，因而压力（较高），由此产生升力。

3、失速工作原理：利用高风速时升力系数的降低和阻力系数的增加，限制（功率）输出的增加，在高风速时保持近似恒定。

4、即利用叶片的气动外形来实现（功率）控制的，在低风速区（额定功率前）受叶片逆流现象的控制，在高风速区受叶片失速性能的限制。

5、失速调节叶片的攻角沿轴向分布，由（根部）向（叶尖）逐渐减小，因而根部剖面先进入失速。

6、可以通过增减叶片安装角来达到增减（攻角）的目的。

7、安装角的改变会对叶片高、低风速区气动性能产生不同的影响，高风速区输出功率随安装角增大而（增大），而低风速区功率却会（降低）8、与变桨距叶片相比，定桨距叶片的最大优点是取消了变距监控服伺系统后（结构简便）、故障率少、（运行可靠），同时在高风速区工作时动载荷小，特别是在湍流较多的地区，有较好的适应能力。

控制过程1、自由停机的过程是将检测到的（有功功率）、（风速）与设定值对比满足自由停机条件，执行自由停机：（释放叶尖），断开（旁路接触器），断开（发电机接触器），当电机转速降至设定值时，（收叶尖），高速闸刹车。

2、当控制器检测到（发电机转速）大于启动齿轮油泵的转速设置值时，齿轮油泵启动。

3、紧急停机发生后，需（人工）复位操作后才能重新启动。

4．偏航的优先级：（顶舱）→（OP7）→（中央监控）→（侧风）→（解缆）→（自动对风）5．偏航的动作过程：偏航启动过程：（首先松偏航闸）→ 2秒后输出偏航方向偏航停止过程：停止偏航输出→（1秒后偏航闸抱死）6．风机在工作时的偏航：（1）对风：没有故障或者没有禁止对风的故障，风速大于对风风速，允许对风。

（在刹车过程中）不允许对风。

（2）解缆：风速小于3m/s，偏航角度〉（680）度，执行解缆，风速大于等于3m/s，偏航角度大于（900）度，执行解缆（3）侧风：如果发生需侧风故障，风机侧风，侧风方向向（电缆解缆）方向侧。

偏航系统1)偏航刹车闸为液压卡钳形式，在偏航刹车时，由液压系统提供约（120~140bar）的压力，使与刹车闸液压缸相连的刹车片紧压在刹车盘上，提供制动力。

2)偏航时，液压释放但保持（20~40bar）的余压，这样一来，偏航过程中始终保持一定的阻尼力矩，大大减少风机在偏航过程中的（冲击）。

3)偏航电机有热继电器保护，防止偏航时偏航力矩过大使（电机过载）。

4)偏航电机带有电磁刹车装置，采用（安全失效）保护。

电磁刹车的电压取自电机（两相之间的相电压），整流后向线圈供电。

5)偏航时，电磁刹车（通电），刹车释放。

偏航停止时，电磁刹车（断电），刹车释放将电机锁死。

6)偏航轴承采用（四点接触球转盘）轴承，由于转盘轴承滚子数目多，直径大，容易预紧，因而具有更大的负荷能力和刚性。

7)偏航系统的保护包括（偏航过载）保护、（扭缆）保护。

8)扭缆保护由（偏航凸轮记数器）和（扭缆继电器）组成。

当扭缆圈数达到设定值时，扭缆保护动作。

其中，当扭缆圈数到3圈时，（偏航记数器）发相应的解缆信号，使风机反转解缆。

为防止出现意外，风机扭缆超过3.5圈，（扭缆继电器）动作，风机紧急停机。

9)偏航凸轮记数器是防止风机连续朝一个方向偏航而使风机的电缆产生扭缆故障，控制偏航的时序。

凸轮记数器由一个与偏航轴承的齿相啮合塑料齿轮（10齿）、蜗轮蜗杆减速机构（减速比1：100）和三个可调整相对角度的凸轮，分别对应一个微动开关。

三个微动开关动作分别表示（顺时针扭缆极限）、（中间位置）、（逆时针扭缆极限）。

10）偏航电机有（热继电器）保护，防止偏航时偏航力矩过大使电机过载。

11)．偏航的优先级：顶舱→（OP7）→中央监控→（侧风）→解缆→自动对风12)．偏航的动作过程：偏航启动过程：首先（松偏航闸）→ 2秒后输出偏航方向偏航停止过程：停止偏航输出→ 1秒后（偏航闸抱死）13)、对风：在刹车过程中（不允许）对风。

41)、解缆：风速小于3m/s，偏航角度〉（680度），执行解缆，风速大于等于3m/s，偏航角度大于（900）度，执行解缆15)、侧风：如果发生需侧风故障，风机侧风，侧风方向向（电缆解缆）方向侧。

16)、中央监控侧风：偏航（180）度后自动停17)、面板偏航：偏航（180）度后自动停止18)、机舱偏航：人为停止，否侧会偏到（安全链）断为止刹车系统1、当风力发电机处于运行状态时，叶尖扰流器作为叶片的一部分起吸收风能的作用，保持这种状态的动力是风力发电机组中的液压系统，液压系统提供的压力油通过（旋转接头）进入安装在叶片根部的（液压油缸），压缩和叶尖相连的弹簧使叶尖和叶片主体平滑地联为一体。

当风力发电机需停机时，压力油泻放，叶尖按设计的轨迹转过一定角度。

2、制动系统在机械上主要由（气动刹车）和（盘式高速刹车）两部分构成。

3、叶尖可绕叶片主轴线旋转74°，产生（空气制动力）。

当风轮旋转时，（液压压力）使叶尖保持在正常运行位置。

当控制器主动控制及系统发生故障时，释放液压压力，在叶尖（离心）力和（弹簧）力的联合作用下，叶尖沿转轴转动到刹车位置，使风机停机。

4、正常刹车：首先叶尖动作，发电机转速降到（同步转速）时脱离电网，当叶轮转速低于（15）RPM时，一个机械刹车动作，如果转速增大，则另一个机械刹车也动作。

5、安全刹车：叶尖和一个机械刹车同时动作，当发电机达到（同步转速）时，发电机脱离电网，第二个机械刹车动作。

6、紧急刹车：叶尖与两个机械刹车动作，发电机同时（脱离电网）。

7、高速轴刹车，为常闭浮动式制动器。

也由液压系统控制。

该刹车系统装有两套圆盘闸规，分别与当系统失电或液压系统故障时，此套刹车系统仍能可靠制动两个液压回路相连，（弹簧）驱动，（失压）制动。

8、当系统失电或液压系统故障时，此套刹车系统仍能（可靠制动）。

传动系统1、金风S48/750风力发电机组的发电机采用750kw /4极异步发电机，同步转速为（1500）转，叶轮与发电机之间通过（主轴）、（齿轮箱）和（联轴器）联接。

2、在运行期间齿轮箱润滑系统一直处于（工作状态），在停机期间（间隙运行）。

3、通常我们说的三点支撑是指750KW齿轮箱与主轴之间通过齿轮箱的二个（弹性支撑）和（主轴轴承）形成三点支撑。

4、膜片式联轴器连接既具有（扭矩传递）功能，又具有扭矩（过载保护）作用5、金风S48/750风力发电机组使用的联轴器为（磨片式）联轴器。

6、齿轮箱与发电机两轴的轴线会产生某种形式的偏移，因此，联轴器所联接的两轴往往不能保证严格的对中，对此，要求联轴器具有（补偿能力）。

机组调整参数：1 偏航闸：闸块与刹车盘的间隙（2.5 ~ 3 ）mm （西姆）（2±0.5 ）mm (焦作）2 偏航减速器：装配后齿侧间隙（0.4 ~ 0.8 ） mm上间隙比下间隙大（0.05 ~ 0.1）mm3 高速传感器接近开关与信号盘距离（5） mm4 偏航接近开关与偏航齿的距离（4 ~ 6） mm5 防雷碳刷：放电间隙≤（1 ）mm6 振动开关与支架安装摆锤高度d=（45）mm7 液压系统：系统压力上限：（160）bar；下限：（140.）bar；8 液压系统：叶尖压力上限：（105）bar；下限：（95） bar；9 偏航余压（20 ~ 40 ）bar10 高速闸刹车间隙（1.25 ）mm11 低速传感器接近开关与低速盘距离（4 ~ 6 ）mm12 齿箱、电机对中值圆周上下：≤（0.35 ）mm圆周左右：≤（0.15） mm端面上下：（0.2） mm （φ500）端面左右：≤（0.15） m二、简要回答下列问题1、给出切入风速、切出风速和额定风速的含义。

答：切入风速：指风力发电机组可以达到额定转速并可以并网向外输送电能的风速切出风速：指风力发电机组并网发电的最大风速，超过此风速机组将切出电网额定风速：指在风力发电机组额定负载下的风机风速。

2、画出功率曲线，并且分析从中可以得到哪些信息？功率曲线是指风力发电机组输出功率和风速的对应曲线。

从中可以得到机组切入风速、切出风速、额定风速及机组的额定功率，机组失速点等。

知识点：（在风力发电机组产品样本中都有一个功率曲线图，横坐标是风速，纵坐标是机组的输出功率。

功率曲线主要分为上升和稳定两部分，机组开始向电网输出功率时的风速称为切入风速。