湘电《双馈风力发电机使用与维护》培训讲义
风电发电机组的运维技术培训教程
风电发电机组的运维技术培训教程风力发电是一种环保、可再生的能源，随着全球对清洁能源需求的不断增加，风力发电的规模也在不断扩大。
而风电发电机组作为风力发电的核心设备，其运维技术的培训尤为重要。
本文将从风电发电机组的结构与原理、日常运维要点和故障排除等方面，为读者提供一份详细的运维技术培训教程。
一、风电发电机组的结构与原理风电发电机组包括风轮、塔筒、齿轮箱、发电机和控制系统等几个基本部分。
风轮通过风的作用驱动转动，然后经过齿轮箱的速比传递给发电机，最终转化为电能。
风电发电机组在运行过程中，需要有专业的维护人员进行定期检查、保养和故障排除，以确保其安全高效运行。
二、风电发电机组的日常运维要点1. 定期检查：需定期检查风电发电机组的机舱、机械部件和主要控制系统，包括齿轮箱、发电机、转子叶片等。
特别需要关注的是机舱内的润滑系统、冷却系统和机械旋转部件的润滑情况。
2. 清洁维护：保持风轮清洁，及时清除风轮表面积聚的灰尘和杂物，避免积尘对发电机组的影响。
同时，清除机舱内部的杂物和积尘，保持整体通风良好。
3. 润滑维护：定期检查润滑油的质量和油位，并及时更换。
风电发电机组的齿轮箱和发电机内部的滑动轴承等部件需要定期加注润滑油，并根据使用情况进行维护。
4. 温度监测：对风电发电机组的关键部位，如齿轮箱内部、发电机的绕组和轴承等，进行温度监测，及时发现异常情况并采取相应措施。
5. 翻修更新：对于老化的风电发电机组，及时进行翻修和更新，更换老化的部件，保持设备的稳定性和安全性。
三、风电发电机组故障排除1. 叶片故障：如叶片损坏、变形或严重磨损。
可能原因包括风力过大、叶片结构缺陷或外力撞击等。
针对此类故障，需要调整叶轮位置或更换叶片。
2. 齿轮箱故障：如齿轮啮合不良、轴承损坏或润滑油温度异常。
可能原因包括齿轮磨损、润滑油不足或质量不合格等。
解决方法包括更换齿轮、修复或更换轴承，并注意及时更换润滑油。
3. 发电机故障：如电机绕组过热、电气连接故障或发电机输出电压异常。
双馈风力发电机书
双馈风力发电机书
摘要：
1.双馈风力发电机的概述
2.双馈风力发电机的工作原理
3.双馈风力发电机的优点
4.双馈风力发电机的应用现状和前景
正文：
一、双馈风力发电机的概述
双馈风力发电机是一种新型的风力发电设备，其结构和工作原理都与传统的风力发电机有很大的不同。
双馈风力发电机主要由两个部分组成，一个是风轮，另一个是发电机。
风轮通过风力驱动，将风能转化为机械能，然后通过传动系统传递给发电机，发电机再将机械能转化为电能，供给电网使用。
二、双馈风力发电机的工作原理
双馈风力发电机的工作原理主要可以分为两个部分，一是风轮驱动部分，二是发电部分。
风轮驱动部分主要包括风轮、轴承、齿轮箱等部件，风轮通过风力驱动，将风能转化为机械能，然后通过轴承和齿轮箱传递给发电机。
发电部分主要包括发电机和变频器，发电机将机械能转化为电能，变频器则将发电机输出的电能进行变频处理，以适应电网的需求。
三、双馈风力发电机的优点
双馈风力发电机具有许多优点，主要表现在以下几个方面：
1.高效：双馈风力发电机的发电效率高，可以充分利用风能，提高发电
量。
2.稳定：双馈风力发电机通过变频器控制，可以适应不同的风力条件，保证发电的稳定性。
3.环保：双馈风力发电机无噪音，无污染，是一种绿色环保的发电方式。
4.适应性强：双馈风力发电机可以根据不同的环境和需求，进行设计和调整，具有很强的适应性。
四、双馈风力发电机的应用现状和前景
双馈风力发电机在我国的应用已经相当成熟，广泛应用于风力发电、光伏发电等领域。
随着我国对可再生能源的需求和重视，双馈风力发电机的应用前景十分广阔。
双馈发电理论培训
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• IGBT
– 能控制关断，关断所需电流小，开关速度快， 分断能力强，耐压较低
• IGCT
– 耐压较高，能控制关断，关断所需电流小， 分断能力低，开关速度较高
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8
双馈发电机工作状态
• 静止状态 s = 1 • 亚同步状态 0 < s < 1 • 同步状态 s=0
• 超同步状态 s < 0
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定子额定电压的转子转子感应电势 E2
亚同步速度区
超同步速度区
开口电压E20（G58：定子 D 接法 1852V） 740/1.732=427V（定子 Y 接法） 静止 1 0.4 556V（定子 D 接法） 最高速度 0 -0.3 同步速度 转差率 s
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功率关系
• 风机功率 PM • 定子有功功率 P1 = PM + P2 • 转子有功功率 P2 = s P1 • 转子无功功率 S2 = s S1 • 发电总功率 P = PM = P1 - P2 = （1 –s) P1
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发电功率 P 转子功率 P2 亚同步 S > 0
定子功率 P1
超同步 S < 0
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输出电压 U 移相控制，控制 角小Leabharlann 输出电压 平均值高U 3AC
移相控制，控制 角大，输出电压 平均值低
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• 斩波控制
– 斩波控制直接对直流电源进行开关控制，必须 采用强迫关断电路或可关断器件。例如交直交 电流型变频器，通过逆变桥斩波将直流电流逆 变成交流方波电流，斩波的频率决定了输出电 流的频率。 – 对斩波的开关时间进行一定的数学计算，产生 脉冲宽度调制（PWM）的效果，达到平均值 的控制
– 半导体功率开关技术：变频器主回路，执行能量变 换 – 电动机运动控制技术：变频器控制回路硬件和软件， 能量变换的控制
GUP3MW双馈风力发电机组培训教材
GUP3MW双馈风力发电机组培训教材一．3MW风力发电机组整机构架二．控制系统2.1 控制系统构成主控系统：塔上控制柜+塔底控制柜核心巴赫曼PLC 控制系统执行机构：变桨系统变流器 +发电机偏航系统信号采集反馈单元（各传感器）：叶轮转速传感器、发电机编码器、风速仪、风向标、PCH 震动传感器等遵循闭环控制原理：2.2 主控系统硬件组成UPC 3MW PLC 系统分为塔上1#站（主站），2#站（从站）和塔底3#站（从站）3部分组成，各站点硬件组成如下图示，因机型不同：海上机型、潮间带、陆上机型，部分模块选型略有不同。
详见图纸2.2.1 PLC 模块介绍背板✓背板作为控制器的组成部分，作用是实现与PLC 模块间的机械和电气连接；通过K-BS240电缆，一个背板可扩展成16个模块连接点；✓背面的后面是滑道，实现与控制柜的固定和可靠的接地点✓一个背板或背板组称为一个站点，一个站点不允许有两个单独背板，一个控制器最多能有16个站点；✓背板的扩展有多种形式：扩展电缆、总线扩展模块（BEM/BES），快速总线模块（FM/FS）、标准的通讯模块（CM/CS）；✓通过FM/FS（光纤通讯）可实现更长距离传输，最多可增加至222个I/O 模块连接点（主站12个+15个从站*每个从站14个）；✓在主站的16个模块连接点中，其中必包含一个处理器和一个电源模块（依据不同的处理器型号，有的是集成在处理器内，有的是外部独立的）；✓每个模块号码的定义是按每个站的从左至右的顺序从“1”开始的。
GUP 3MW 机舱柜用的是BS210，塔底柜用的是BS206。
●处理器模块MPC2XX系列处理器是M1控制器的核心，集成了2个以太网接口，一个PC 卡插口，和2个RS232/422/485接口，一个USB 接口，其中参数40代表CPU主频为400MHZ，需要和电源模块配套使用。
MX207具有供电模块（DC-DC，为背板供电），集成了一个CAN总站和一个100Mbit的以太网接口，（MOOG和能建变桨使用），如果和电源模块一起使用，内部电源将自动关闭。
风力发电机培训课件
变频器主回路
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
变频器关键器件简介
• 绝缘栅双极晶体管：IGBT （Insulated Gate Bipolar Transistor）
• 金属氧化物半导体场效应晶体管： MOSFET （metallic oxide semiconductor field effect transistor）
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
IGBT 的优势
• 发电机控制系统除了控制发电机“获取最 大能量”外，还要使发电机向电网提供高 品质的电能。因此发电机通过IGPT控制系 统可获得：①尽可能产生较低的谐波电流， ②能够控制功率因数，③使发电机输出电 压适应电网电压的变化，④向电网提供稳 定的功率
变速恒频变桨控制的 理论依据
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
Cp、β、λ的关系曲线
β
β
β
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
沿运动轨道的切线方向，故又称切向速度。它是描述作曲
线运动的质点运动快慢和方向的物理量。物体上各点作曲
线运动时所具有的即时速度，其方向沿运动轨道的切线方
向。在匀速圆周运动中，线速度的大小等于运动质点通过 的弧长（S）和通过这段弧长所用的时间（△T）的比值。 即V=S/△T，在匀速圆周运动中，线速度的大小虽不改变， 但它的方向时刻在改变。它和角速度的关系是V=ωR。线 速度的单位是米/秒。
湘电风机培训解读
轮毂软件超速
紧急系统故障（如正常变桨系统失效、独立的超速继电器发出超速 信号、系统掉电等） 紧急系统自测试（每96小时进行一次测试，测试时风速小于10m/s）
在手动停车、高风速、电缆扭缆请求或故障发生情况下，由正常变 桨系统将叶片变到顺桨位置
2018/11/13
湘电风能有限公司
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6) 与XE82-2000载荷设计有关的故障事件如下：
2018/11/13
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2) XE82-2000的控制系统功能
基于BACHMANN PLC的风力发电机控制系统的设计主要为了实现 以下功能： 自动和手动启动和停止风力发电机 叶片变桨系统实现对风机的功率控制和轮毂转速限制 偏航控制以实现风机自动对风 风速、风向监控 风机保护系统 紧急保护系统及周期性的紧急保护系统功能性自检 各种监控功能 与变频器控制系统的通讯及控制 辅助控制功能 与本地人机界面的通讯 与SCADA系统的通讯
2018/11/13
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5) XE82-2000的停机条件
双馈风力发电机课件
双馈风力发电机是一种可再生能源，使用 清洁能源发电，减少对化石燃料的依赖， 降低环境污染。
挑战
控制策略
双馈风力发电机的控制策略需要精确地控制发电机和电力电子转换器 的运行状态，以确保高效的能量转换和稳定的电力输出。
维护成本
双馈风力发电机的维护成本较高，需要定期检查和维护，以确保其正 常运行。
可靠性问题
双馈风力发电机课件
• 双馈风力发电机概述
01
双馈风力发电机概述
定义与特点
定义
双馈风力发电机是一种风力发电 系统中的重要设备，通过风能驱 动转子旋转，进而产生电能。
特点
具有较高的风能利用率和发电效 率，同时能够实现有功和无功功 率的解耦控制，稳定性较好。
工作原理
工作原理
双馈风力发电机在运行过程中，通过变流器对转子进行能量馈入或馈出，实现 电机侧变换器的有功和无功功率双向流动，进而控制发电机的输出电压和频率。
定期检查并更换磨损严重的部件，如轴承、密封圈等。
检查电气性能
定期检查双馈风力发电机的电气性能，如绝缘电阻、电压、电流等。
故障排除与维修
对维修过程进行记录，以 便日后查阅和参考。
根据故障诊断结果，制定 维修计划并实施。
根据故障现象，分析并确 定故障原因。
故障诊断
维修计划
维修记录
THANK YOU
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分布式能源系 统
分布式能源系统的概念
分布式能源系统是一种集中开发、分散建设的能源供应方式。在这种系统中，双馈风力发电机作为其中的一部分， 与其他能源供应方式（如燃气、太阳能等）共同为本地用户提供能源服务。
分布式能源系统的特点
分布式能源系统具有节能、环保、高效等优点。通过多种能源的综合利用，可以降低对传统能源的依赖，提高能 源利用效率，同时减少环境污染。
湘潭电机风力发电机运行和维护手册
运行和维护手册DFWG1500/4双馈异步风力发电机2010年05月出版目录1 安全规范 (4)1.1 注意 (4)1.2 定义，警告 (4)1.3 安全和应用规范 (5)1.4 处理方法 (6)1.5 制造商声明................................................................ 错误！未定义书签。
1.6 符合性声明................................................................ 错误！未定义书签。
2 描述/技术数据 (7)2.1 用途 (7)2.2 解释 (7)2.2.1 定子 (7)2.2.2 转子 (8)2.2.3 静态加热器 (8)2.2.4 减磨滚柱轴承 (8)2.2.5 冷却和通风 (9)2.2.6 监控设备 (9)2.2.7 滑环室 (9)2.2.8 电气连接 (10)2.3 技术数据 (10)2.4 相关图纸 (11)3 安装/装配 (19)3.1 运输，存储 (19)3.1.1 运输后的检查 (20)3.1.2 存储防范 (20)3.2 吊装 (20)3.3 固定 (21)3.4 连接............................................................................ 错误！未定义书签。
3.4.1 基础配置 (21)3.4.2 装配联轴器 (22)3.4.3 粗略连接 (22)3.4.4 精细连接.......................................................... 错误！未定义书签。
3.5 定子绕组连接 (23)3.6 接地电缆连接 (24)3.7 辅助电路连接 (24)3.8 收尾工作 (24)3.9 螺栓连接的扳紧扭矩 (24)3.10 在长时间停机或存储之后检查轴承润滑 (25)4 试车 (25)4.1 准备 (25)4.1.1 检查绝缘电阻 (26)4.1.2 收尾工作 (28)4.2 接通 (28)5 参数 (28)5.1 极限温度 (28)6 运行 (29)6.1 接通 (29)6.2 停机期间 (29)7 维护 (30)7.1 维护 (30)7.1.1 维护时间表 (30)7.1.2 常规清理和维护检查 (31)7.1.3 维护减摩轴承 (31)7.1.4 维护电刷 (33)7.1.5 维护滑环 (35)7.1.6 清洁滑环室 (36)8 一般说明 (36)8.1 备件清单 (36)9附加的使用说明书（可选，其它供应商） (37)10.1 速度监控器 (37)注意由于各种原因，此运行规范没有包括所有的细节并且可能没有考虑某些单独的应用模块。
1.5MW双馈风力发电机使用及维护
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1.1 双馈型风电机组构成及原理
该系统由双馈风力发电机(DFWG)、变流器、变压器、风机、滤波器等部分组
成。其中，DFWG的定子和电网采用硬耦合，DFWG的转子经变频器再与电网相连。
双馈发电机的定子绕组接Байду номын сангаас频电网，转子绕组由具有可调节频率、相位、幅值和
相序的三相电源励磁，采用双向可逆专用变频器。双馈发电机可以在不同的风速
在这里，“短路”的概念指的是发电机的突然三相短路，“电抗”的概念指 的是发电机在突然三相短路的瞬变状态下的超瞬变电抗。这以往是在同步发电机 中需要考虑的一种过渡过程，由于在这一过程中，电流、转矩的变化较大，需要 考虑与发电机相连的电器与机械系统的承受能力，而双馈发电机的工作原理与同 步发电机有一定的相似性，因此，对双馈发电机进行短路电抗测定也开始被提及。
p为电机的极数； nr为双馈发电机的转速； f2为转子励磁电压频率。 由上式可知，当转速nr发生变化 时，若调节f2变化，可使f1保持恒定不 变，实现双馈发电机的变速恒频控制。
北京国电思达科技有限公司
BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD.
1.2.2 结构特点
➢ 发电机防护等级为IP54，发电机的集电环外壳防护等级为IP23。 ➢ 发电机为双馈、绕线式异步发电机，双绝缘深沟球轴承卧式安装结构（IMB3）。 ➢ 电机内部装有3×220 W ，～220 V，50 Hz加热器绑于定子绕组端部。 ➢ 集电环外壳内装有2×180 W ，～220 V，50 Hz加热器。 ➢ 发电机内为轴-径向混合通风，上方装有空-空冷却器(IC616)。 ➢ 冷却器风机为2个，每个2.2kW，三相交流400V，轴流式风机。 ➢ 滑环冷却风机AC220V,320W离心式风机，对滑环进行通风、除尘、冷却。
双馈式感应发电机(DFIG)说明培训资料
双馈式感应发电机(D F I G)说明双馈式感应发电机（DFIG）简介刘大明双馈电机（或称为交流励磁电机），它早在四十年代就已经出现。
随着电力电子技术和数字控制技术的发展，双馈电机在电气性能方面所具有的一系列优点和巨大的潜力，已经引起国内外的高度重视。
双馈式感应发电机(Doubly-Fed Induction Generator, DFIG) 使用绕线式转子，由于电力可经由转子侧之电力转换器双向流动，因此发电机馈入电力系统的界面同时包括定子侧（Line side）及转子侧（Rotor side），其电力转换器功率仅为发电机额定功率之20~30%，故成本较低，而且发电机可变速范围可达同步转速之±30%，因此性能/价格比值最高，为目前大型风力发电机中最普遍采用之组态。
全球前10大风力发电机制造商的产品中有六成以上的变速风力发电机采用双馈式感应发电机，本文将介绍双馈式感应发电机的基本原理与特性。
一、双馈式感应发电机（DFIG）基本原理双馈式感应发电机（DFIG）是在同步发电机和异步发电机的基础上发展起来的一种新型发电机，其转子具有三相励磁绕组结构。
当通以某一频率（转差频率）的交流电时，就会产生一个相对转子旋转的磁场，转子的实际转速加上交流励磁产生的旋转磁场所对应的转速等于同步转速，则在电机气隙中形成一个同步旋转磁场，在定子侧感应出同步频率的感应电势。
从定子侧看，这与同步发电机直流励磁的转子以同步转速旋转时，在电机气隙中形成一个同步旋转的磁场是等效的。
双馈式感应发电机与一般感应发电机不同之处在于联接其转子侧之PWM脉宽调变电力转换器具有四象限之运转能力，电力转换器提供低频（转差频率）的交流电流(或电压)进行励磁，调节励磁电流(或电压)的幅值、频率、相位，来实现定子恒频恒压输出，其定子输出特性与同步发电机十分类似，所以有一些文献指出，双馈式感应发电机可以视为同步发电机与感应发电机之综合体。
从能量流动的特性来看，与采用直流励磁的同步发电机相比，同步发电机励磁的可调量只有直流励磁电流的幅值一个，所以同步发电机励磁一般只能对无效功率进行调节，而双馈式感应发电机，其励磁的可调量除了励磁电流的幅值外，还有励磁电流的频率和相位。
YJ93A电机维护知识培训
西安捷力公司风电客户服务中心 2015年8月
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目
录
一、维护的目的 二、安全预防措施 三、整机的维护 四、轴承与润滑系统的维护 五、定、转子绕组维护 六、滑环和电刷装置的维护 七、除尘装置维护 八、对中检测 九、机组出现故障时，需进行的检测
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一、维护的目的
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六、滑环和电刷装置的维护
更换电刷后要预磨电刷，按以下方法进行： 用100 号砂布包住滑环，砂布宽度=滑环 宽度+两端余量约200mm，按电机旋转的 方向将电刷按组排列预磨。预磨可以用较 粗大砂粒的砂纸来粗磨，然后用100 号砂 布进行精磨。粗磨两个方向都可以磨，精 磨只能按电机旋转方向进行。电刷接触面 最少要达到滑环接触面的80%。磨完后， 用软布仔细擦拭电刷表面，用手指触摸电 刷，以确认没有异物。
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五、定、转子绕组维护
5.1.3绝缘电阻的最低限值 热态（约75℃ ）≥0，69MΩ 冷态（约20 ℃）≥10MΩ 注意: 如果没有达到此处给定的值，应检查确定 绝缘电阻较低的原因。造成绝缘阻值较低的原因 可能是湿度过大或者污垢过多。
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五、定、转子绕组维护
为了能够比较测量的绝缘电阻值，以75°C 为基 准温度。实际测量值必须大于测试温度下换算出 的最小绝缘电阻值R（绝缘）。 在不同温度下，绕组最小绝缘电阻： R （绝缘）= K × R （绝缘75℃） 不同温度的绝缘电阻换算因子K值：
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五、定、转子绕组维护
5.3转子绕组绝缘电阻测量 使用绝缘电阻测量仪测量转子绕组的绝缘电阻，测试电压 为1000 VDC，测试时间持续1分钟。 注意事项及措施： 检验所有电缆引接线是否都与电源断开； 检验滑环装置连接电缆是否与电源断开； 检验电机机座和定子绕组是否已接地； 轴已接地； 检查碳刷连接是否处于良好状态； 检查测量装置； 测量定子绕组温度，并以其作为转子绕组温度的参考值。 绝缘电阻测量仪连接在整个转子绕组和电机轴之间（在接 线盒中进行）。 注意：执行转子绕组测量之后，转子绕组必须立即接地以 释放绕组电压。
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注：n1为发电机的同步转速。
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1.1 双馈型风电机组构成及原理
当双馈发电机输出的有功功率和转速保持恒定时，调节转子励磁电流可以调 节无功功率，控制功率因数。
当处于“欠励状态”时，定子电流Is超前于电网电压Us，定子电流中有超前 的无功分量，发电机的输出中，有超前的无功功率；当从某一欠励磁状态开始增 加转子励磁电流时，发电机输出的超前无功功率开始减少，从而定子电流中超前 的无功分量也开始减少；达到正常励磁时，无功功率变为零，定子侧电流中的无 功分量也变为零，此时cosφ=1；如果此后继续增加转子励磁电流，将进入“过 励状态”，定子电流Is滞后于电网电压Us，定子电流中有滞后的无功分量，发电 机将输出滞后性的无功功率，随着转子励磁电流的增加，定子电流中滞后的无功 分量也增加。
因此，欠励磁时功率因数超前（容性），过励磁时功率因数滞后（感性）。 双馈发电机具有与同步发电机相似的无功功率调节特性曲线（即“V”形曲线） 。
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1.1 双馈型风电机组构成及原理
1.1.3 双馈发电机的特点
由于定子直接与电网连接，转子采用变频器供电，因此，系统中的变频器容量仅 取决于发电机运行时的最大转差功率，一般发电机的最大转差率为25%~35%，因 而变频器的最大容量仅为发电机额定容量的1/4~1/3。这样，系统的总体配置费 用就比较低。 具有变速恒频的特性。 可以实现有功功率和无功功率的调节。
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1.1 双馈型风电机组构成及原理
D. 其它 ➢ 输出电能质量
由于电网本身质量的影响因素和发电机转子绕组所接双向逆变器非正弦电源 的影响因素不易排除，因此，对双馈发电机输出电能的质量很难有个准确合理的 界定，此项性能的考核方法还有待商榷。 ➢ 短路电抗测定
在这里，“短路”的概念指的是发电机的突然三相短路，“电抗”的概念指 的是发电机在突然三相短路的瞬变状态下的超瞬变电抗。这以往是在同步发电机 中需要考虑的一种过渡过程，由于在这一过程中，电流、转矩的变化较大，需要 考虑与发电机相连的电器与机械系统的承受能力，而双馈发电机的工作原理与同 步发电机有一定的相似性，因此，对双馈发电机进行短路电抗测定也开始被提及。
下运行，其转速可以随风速的变化做相应调整，使风力机的运行始终处于最佳状
态，提高了风能的利用率。同时，通过控制馈入转子绕组的电流参数，不仅可以
保持定子输出的电压和频率不变，还可以调节输入到电网的功率因数，提高系统
的稳定性。
风机
图1 变速恒频双馈风 电机组的系统原理图。
DFWG
母线 变压器
转子侧 转子侧滤波器 变流器
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1.1 双馈型风电机组构成及原理
1.1.1 亚同步Байду номын сангаас电运行
nr ＜n1时 ， （即 0＜S＜1）
f2取正号，如果忽
略各种损耗，则发电机的能量关系为：
P电磁=P机械+P转差
P上网=P电磁
（定子馈电，转子由变 频器提供励磁）
1.1.2 超同步发电运行
nr ＞ n1时，（即 S＞1） f2取负号，如果忽略各种损耗，则发电机的能量关系为： P机械=P转差+P电磁 P上网=P转差+P电磁 （定子馈电+转子馈电）
网侧变 流器
直流电容
网侧滤波器
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1.1 双馈型风电机组构成及原理
变速恒频双馈发电机运行时电机转速与定、转子绕组电压频率关系的数学表 达式：f1=（p/120）×nr±f2 式中：f1为定子电压频率；
p为电机的极数； nr为双馈发电机的转速； f2为转子励磁电压频率。 由上式可知，当转速nr发生变化 时，若调节f2变化，可使f1保持恒定不 变，实现双馈发电机的变速恒频控制。
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1.2 双馈风力发电机的结构
1.2.2 结构特点
➢ 发电机安装倾斜角：5°
➢ 最大工作转速：2050r/min
➢ 冷却方式：IC616（带空/空冷却器） ➢ 最大转速：2400r/min
➢ 平衡等级：G2.5
➢ 环境运行温度：－30℃~＋40℃
➢ 绝缘等级：H
➢ 环境生存温度：－40℃~＋50℃
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1.1 双馈型风电机组构成及原理
1.1.4 双馈发电机考核的关键点
A. 工作特性 空载特性测定 负载特性测定（包括转子绕组短路状态下异步发电机的固有特性和转子 绕组由双向逆变器供电状态下的调节特性） 效率计算和特性曲线绘制 B. 温升考核 cosΦ=1 cosΦ=±0.95 C. 一般电机试验项目 绝缘介电性能、噪声、振动、超速、转动惯量等
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1.1 双馈型风电机组构成及原理
D. 其它 ➢ 短路电抗测定
鉴于目前国际上对此还没有一个具体的测定方法，所以，我们至今也没有看 到一个具体测定的实例。如果参照同步发电机测定短路电抗的方法，在试验条件 和操作性方面，还有一些具体问题需要解决。 因此，以上两项，目前只能作为研究项目，尚不能进行正式的考核。
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1.1 双馈型风电机组构成及原理
该系统由双馈风力发电机(DFWG)、变流器、变压器、风机、滤波器等部分组
成。其中，DFWG的定子和电网采用硬耦合，DFWG的转子经变频器再与电网相连。
双馈发电机的定子绕组接工频电网，转子绕组由具有可调节频率、相位、幅值和
相序的三相电源励磁，采用双向可逆专用变频器。双馈发电机可以在不同的风速
1.2 双馈风力发电机的结构
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1.2 双馈风力发电机的结构
1.2.1 电磁数据
➢ 发电机类型：交流异步双馈发电机 ➢ 极数：4 ➢ 额定输出功率：1551kW ➢ 额定定子输出功率：1299kW ➢ 额定转子输出功率：252kW ➢ 定子额定电压：690V ➢ 转子开路电压：1870V
➢ 转子开路电压：1870V ➢ 额定转速：1750r/min ➢ 工作转速范围：1000~2016r/min ➢ 功率因数：＋0.95~－0.95 ➢ 定子效率：97% ➢ 接法：Y ➢ 转子接法：Y
1.5MW双馈风力发电机 使用及维护
湘电集团有限公司
主要内容
1. 双馈风力发电机的结构及运行原理 2. 吊运、安装、调试、运行、拆卸和装配 3. 故障分析和处理方法 4. 维护保养 5. 保管
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1. 双馈风力发电机的结构及运行原理
1.1 双馈型风电机组的构成及原理 1.2 双馈风力发电机的结构 1.3 双馈风力发电机的等效电路