風(fēng)力發(fā)電機(jī)組原理與應(yīng)用課件

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組原理與應(yīng)用第一章緒論第一節(jié)風(fēng)第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組第三節(jié)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的典型結(jié)構(gòu)第一節(jié)風(fēng)一、風(fēng)的形成1.大氣環(huán)流圖1-1三圈環(huán)流示意圖第一節(jié)風(fēng)2.季風(fēng)環(huán)流圖1-2季風(fēng)的地理分布第一節(jié)風(fēng)形成季風(fēng)環(huán)流的因素(1)海陸分布對(duì)我國季風(fēng)的作用海洋的熱容量比陸地大得多，冬季陸地比海洋冷，大陸氣壓高于海洋，氣壓梯度力自大陸指向海洋，風(fēng)從大陸吹向海洋；夏季則相反，陸地很快變暖，海洋相對(duì)較冷，陸地氣壓低于海洋氣壓，氣壓梯度力由海洋指向大陸，風(fēng)從海洋吹向大陸，如圖1-3所示。圖1-3海陸熱力差異引起的季風(fēng)示意圖a) 冬季b)夏季第一節(jié)風(fēng)(2)行星風(fēng)帶位置季節(jié)轉(zhuǎn)換對(duì)我國季風(fēng)的作用地球上存在著5個(gè)風(fēng)帶。(3

2、)青藏高原對(duì)我國季風(fēng)的作用青藏高原占我國陸地的1/4，平均海拔在4000m以上，對(duì)應(yīng)于周圍地區(qū)具有熱力作用。3.局地環(huán)流(1)海陸風(fēng)海陸風(fēng)的形成與季風(fēng)相同，也是由大陸與海洋之間的溫度差異的轉(zhuǎn)變引起的。圖1-4海陸風(fēng)形成示意圖a)夜間b)白天第一節(jié)風(fēng)圖1-5山谷風(fēng)形成示意圖a)白天b)夜間(2)山谷風(fēng)山谷風(fēng)的形成原理跟海陸風(fēng)是類似的。第一節(jié)風(fēng)二、風(fēng)力等級(jí)1.風(fēng)級(jí)的劃分（見表1-1）2.風(fēng)速與風(fēng)級(jí)的關(guān)系第一節(jié)風(fēng)表1-1蒲福(Beaufort)風(fēng)力等級(jí)表第一節(jié)風(fēng)表1-1蒲福(Beaufort)風(fēng)力等級(jí)表第一節(jié)風(fēng)表1-1蒲福(Beaufort)風(fēng)力等級(jí)表第一節(jié)風(fēng)三、風(fēng)的測(cè)量1.測(cè)風(fēng)系統(tǒng)2.風(fēng)向測(cè)量(1

3、)風(fēng)向標(biāo)風(fēng)向標(biāo)是測(cè)量風(fēng)向的最通用的裝置，有單翼型、雙翼型和流線型等。圖1-6標(biāo)式風(fēng)向傳感器第一節(jié)風(fēng)(2)風(fēng)向表示風(fēng)向一般用16個(gè)方位表示，即北東北(NNE)、東北(NE)、東東北(ENE)、東(E)、東東南(ESE)、東南(SE)、南東南(SSE)、南(S)、南西南(SSW)、西南(SW)、西西南(WSW)、西(W)、西西北(WNW)、西北(NW)、北西北(NNW)、北(N)。圖1-7風(fēng)向16方位圖第一節(jié)風(fēng)圖1-8旋轉(zhuǎn)杯形風(fēng)速計(jì)1)旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計(jì)：它的感應(yīng)部分是一個(gè)固定在轉(zhuǎn)軸上的感應(yīng)風(fēng)的3.風(fēng)速測(cè)量(1)風(fēng)速計(jì)第一節(jié)風(fēng)組件，常用的有風(fēng)杯和螺旋槳葉片兩種類型。2)壓力式風(fēng)速儀：它是利用風(fēng)的壓力測(cè)定

4、風(fēng)速的儀器，通過流體的全壓力與靜壓力之差來測(cè)定風(fēng)速的大小。3)散熱式風(fēng)速計(jì)：一個(gè)被加熱物體的散熱速率與周圍空氣的流速有關(guān)，利用這種特性可以測(cè)量風(fēng)速。圖1-9超聲波風(fēng)速計(jì)第一節(jié)風(fēng)4)聲學(xué)風(fēng)速計(jì)：又稱超聲波風(fēng)速計(jì)(見圖1-9)，是利用聲波在大氣中傳播速度與風(fēng)速間的函數(shù)關(guān)系來測(cè)量風(fēng)速。(2)風(fēng)速記錄1)機(jī)械式：當(dāng)風(fēng)速感應(yīng)器旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過齒輪系統(tǒng)帶動(dòng)指針旋轉(zhuǎn)，從刻度盤上直接讀出風(fēng)的行程，除以時(shí)間得到平均風(fēng)速；2)電接式：由風(fēng)杯驅(qū)動(dòng)的蝸桿，通過齒輪系統(tǒng)連接到一個(gè)偏心凸輪上，風(fēng)杯旋轉(zhuǎn)一定圈數(shù)，凸輪使相當(dāng)于開關(guān)作用的兩個(gè)接點(diǎn)閉合或打開，完成一次接觸，表示一定的風(fēng)程；3)電機(jī)式：風(fēng)速感應(yīng)

5、器驅(qū)動(dòng)一個(gè)小型發(fā)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子，輸出與風(fēng)速感應(yīng)器轉(zhuǎn)速成正比的交變電流，輸送到風(fēng)速的指示系統(tǒng)；第一節(jié)風(fēng)4)光電式：風(fēng)速旋轉(zhuǎn)軸上裝有一圓盤，盤上有等距的孔，孔上面有一紅外光源，正下方有一光電半導(dǎo)體，風(fēng)杯帶動(dòng)圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于孔的不連續(xù)性，形成光脈沖信號(hào)，經(jīng)光電半導(dǎo)體器件接收放大后變成電脈沖信號(hào)輸出，每一個(gè)脈沖信號(hào)表示一定的風(fēng)行程。四、風(fēng)的數(shù)學(xué)描述1.風(fēng)廓線圖1-10不同粗糙度長度的風(fēng)廓線第一節(jié)風(fēng)表1-2不同地表的粗糙度和值第一節(jié)風(fēng)2.風(fēng)頻特性(1)風(fēng)向頻率在一定時(shí)間內(nèi)各種風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)占所觀測(cè)總次數(shù)的百分比，叫風(fēng)向頻率。(2)風(fēng)速頻率風(fēng)速頻率反映風(fēng)的重復(fù)性，指在一個(gè)月或一年的周期中發(fā)生相同風(fēng)速的時(shí)數(shù)占

6、這段時(shí)間刮風(fēng)總時(shí)數(shù)的百分比。(3) 風(fēng)玫瑰圖圖1-11風(fēng)玫瑰圖a) 風(fēng)向玫瑰圖b) 風(fēng)能玫瑰圖第一節(jié)風(fēng)1)盛行風(fēng)向：指根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄暧^測(cè)資料繪制的年風(fēng)向玫瑰圖中，風(fēng)向頻率較大方向。2)風(fēng)向旋轉(zhuǎn)方向：指風(fēng)向隨著季節(jié)旋轉(zhuǎn)。3)最小風(fēng)向頻率：指兩個(gè)盛行風(fēng)向?qū)?yīng)軸大致垂直兩側(cè)風(fēng)向頻率最小的方向。3.風(fēng)速頻率的統(tǒng)計(jì)特性圖1-12威布爾分布雙參數(shù)曲線第一節(jié)風(fēng)1)根據(jù)風(fēng)的累積頻率估計(jì)2)根據(jù)平均風(fēng)速和樣本標(biāo)準(zhǔn)差sv估計(jì)由式(1-10)和式(1-11)可得4.風(fēng)功率及風(fēng)功率密度(1)風(fēng)功率及風(fēng)功率密度定義風(fēng)功率是指單位時(shí)間內(nèi)，以速度v垂直流過截面A的氣流所具有的動(dòng)能。(2)平均風(fēng)功率密度衡量某一地區(qū)風(fēng)能大小，要

7、視常年平均風(fēng)能的多少而定。(3)有效風(fēng)速和有效風(fēng)功率密度風(fēng)力機(jī)械要根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)況確定一個(gè)額定風(fēng)速,它與額定功率相對(duì)應(yīng)。(4)風(fēng)能可利用時(shí)間在風(fēng)速概率分布確定以后，還可以計(jì)算風(fēng)能的可利用時(shí)間。5.湍流第一節(jié)風(fēng)6.空氣密度表1-3海平面空氣密度表五、風(fēng)能可利用區(qū)的劃分第一節(jié)風(fēng)1)風(fēng)資源豐富區(qū)：年有效風(fēng)功率密度大于200W/m2，320m/s風(fēng)速的年累積小時(shí)數(shù)大于5000h，年平均風(fēng)速大于6m/s；2)風(fēng)資源次豐富區(qū)：年有效風(fēng)功率密度為200150W/m2，320m/s風(fēng)速的年累積小時(shí)數(shù)為50004000h，年平均風(fēng)速在5.5m/s左右；3)風(fēng)資源可利用區(qū)：年有效風(fēng)功率密度為150100W/m2，3

8、20m/s風(fēng)速的年累積小時(shí)數(shù)為40002000h，年平均風(fēng)速在5m/s左右；4)風(fēng)資源貧乏區(qū)：年有效風(fēng)功率密度小于100W/m2，320m/s風(fēng)速的年累積小時(shí)數(shù)小于2000h，年平均風(fēng)速小于4.5m/s；第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作原理圖1-13風(fēng)電機(jī)組的工作原理第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1.能量流2.信息流圖1-14風(fēng)電機(jī)組的外觀第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的構(gòu)成和分類1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的構(gòu)成圖1-15風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)部結(jié)構(gòu)第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(1)變槳距系統(tǒng)設(shè)在輪轂之中。(2)發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)、變流器等。(3)主傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸及主軸承、齒輪箱、高速軸和聯(lián)軸器等。(4)偏航系統(tǒng)由電動(dòng)

9、機(jī)、減速器、變距軸承、制動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。(5)控制系統(tǒng)包括傳感器、電氣設(shè)備、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和相應(yīng)軟件。2.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要參數(shù)3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的分類第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組表1-5風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)型分類(1)按裝機(jī)容量分1)微型：0.11kW；2)小型：1100kW；3)中型：1001000kW；第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組4)大型：1000kW以上。(2)按風(fēng)輪軸方向分1)水平軸機(jī)組：水平軸機(jī)組是風(fēng)輪軸基本上平行于風(fēng)向的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。圖1-16垂直軸機(jī)組第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2)垂直軸機(jī)組：垂直軸機(jī)組是風(fēng)輪軸垂直于風(fēng)向的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。(3)按功率調(diào)節(jié)方式分1)定槳距機(jī)組：葉片固定安裝在輪轂上，角度不能改變，風(fēng)力機(jī)

10、的功率調(diào)節(jié)完全依靠葉片的氣動(dòng)特性。2)普通變槳距型(正變距)機(jī)組：這種機(jī)組當(dāng)風(fēng)速過高時(shí)，通過改變槳距角(在指定的徑向位置葉片幾何弦線與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)面間的夾角)，使功率輸出保持穩(wěn)定。3)主動(dòng)失速型(負(fù)變距)機(jī)組：這種機(jī)組的工作原理是以上兩種形式的組合。(4)按傳動(dòng)形式分第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1)高傳動(dòng)比齒輪箱型：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的齒輪箱的主要功能是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。2)直接驅(qū)動(dòng)型：應(yīng)用多極同步發(fā)電機(jī)可以去掉風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中常見的齒輪箱，讓風(fēng)力機(jī)直接拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)在低速狀態(tài)，這就沒有了齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護(hù)成本大等問題，提高了運(yùn)行可靠性。3)中傳動(dòng)

11、比齒輪箱型(“半直驅(qū)”)：這種機(jī)組的工作原理是以上兩種形式的綜合。(5)按轉(zhuǎn)速變化分第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1)定速(又稱恒速)：定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是指其發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是恒定不變的，它不隨風(fēng)速的變化而變化，始終在一個(gè)恒定不變的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。2)多態(tài)定速：多態(tài)定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中包含著兩臺(tái)或多臺(tái)發(fā)電機(jī)，根據(jù)風(fēng)速的變化，可以有不同大小和數(shù)量的發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行。3)變速：變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的發(fā)電機(jī)工作在轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速時(shí)刻變化的狀態(tài)下。第三節(jié)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的典型結(jié)構(gòu)一、雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組二、直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組圖1-17直接驅(qū)動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)1葉片2輪轂3變槳距系統(tǒng)4發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子5發(fā)電機(jī)定子6偏航系統(tǒng)7測(cè)風(fēng)系統(tǒng)8底

12、板9塔架第三節(jié)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的典型結(jié)構(gòu)三、中傳動(dòng)比齒輪箱型(“半直驅(qū)”)機(jī)組圖1-18中傳動(dòng)比齒輪箱型(“半直驅(qū)”)機(jī)組第二章風(fēng)力機(jī)第一節(jié)風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)模型第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)第三節(jié)葉片的空氣動(dòng)力特性第四節(jié)風(fēng)輪的空氣動(dòng)力特性第一節(jié)風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)模型一、貝茲極限假定：1)風(fēng)輪可以簡化成一個(gè)平面槳盤，沒有輪轂，而葉片數(shù)無窮多，這個(gè)平面槳盤被稱為致動(dòng)盤。2)風(fēng)輪葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)不受摩擦阻力，是一個(gè)不產(chǎn)生損耗的能量轉(zhuǎn)換器。3)風(fēng)輪前、風(fēng)輪掃掠面、風(fēng)輪后氣流都是均勻的定常流，氣流流動(dòng)模型可簡化成圖2-1所示的流束。4)風(fēng)輪前未受擾動(dòng)的氣流靜壓和風(fēng)輪后遠(yuǎn)方的氣流靜壓相等。5)作用在風(fēng)輪上的推力是均勻的。6)不考慮風(fēng)

13、輪后的尾流旋轉(zhuǎn)。第一節(jié)風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)模型圖2-1流經(jīng)致動(dòng)盤的流束第一節(jié)風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)模型圖2-2、隨a的變化曲線第一節(jié)風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)模型圖2-3空氣微粒經(jīng)過風(fēng)輪圓盤的運(yùn)動(dòng)軌跡二、旋轉(zhuǎn)尾流模型第一節(jié)風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)模型圖2-4氣流切向速度在通過圓盤的變化第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)一、葉片的構(gòu)造二、定槳距葉片葉柄結(jié)構(gòu)1.螺紋件預(yù)埋式2.鉆孔組裝式三、葉片數(shù)第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)圖2-5風(fēng)輪葉片的結(jié)構(gòu)a)木材、環(huán)氧全殼結(jié)構(gòu)b)前半殼用木材、環(huán)氧結(jié)構(gòu)c)前部蒙皮并連接剪切腹板的玻璃纖維結(jié)構(gòu)d)在芯軸上以橫向絲帶纏繞的盒形梁玻璃纖維結(jié)構(gòu)第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)圖2-6定槳距葉片第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)圖2-7螺紋件預(yù)埋式葉柄圖2-8鉆孔

14、組裝式葉柄第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)圖2-9兩葉片和三葉片風(fēng)力機(jī)曲線比較第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)四、輪轂1.固定式輪轂圖2-10固定式輪轂a) 球形b)三圓柱形第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)2.鉸鏈?zhǔn)捷嗇瀳D2-11鉸鏈?zhǔn)捷嗇瀉)揮向b)揮向與擺向第三節(jié)葉片的空氣動(dòng)力特性一、葉片的基本幾何定義(1)葉尖水平軸和斜軸風(fēng)力機(jī)的葉片上距離風(fēng)輪回轉(zhuǎn)軸線的最遠(yuǎn)點(diǎn)。(2)葉片投影面積葉片在風(fēng)輪掃掠面上的投影的面積。(3)葉片翼型翼型也叫葉片剖面，它是指用垂直于葉片長度方向的平面去截葉片而得到的截面形狀。圖2-12葉片翼型的幾何特征第三節(jié)葉片的空氣動(dòng)力特性1)中弧線：翼型表面內(nèi)切圓圓心光滑連接起來的曲線(圖2-12中的虛線)。2)前緣

15、：翼型中弧線的最前點(diǎn)(A點(diǎn))。3)后緣：翼型中弧線的最后點(diǎn)(B點(diǎn))。4)幾何弦：連接前緣與后緣的直線。5)平均幾何弦長：葉片投影面積與葉片長度的比值。6)氣動(dòng)弦線：通過后緣的直線，如果合成氣流方向與其平行則升力為零。7)厚度：幾何弦上各點(diǎn)垂直于幾何弦的直線被翼型周線所截取的長度，用表示。8)相對(duì)厚度：厚度的最大值與幾何弦長的比值(=max/c)。9)彎度：中弧線到幾何弦的距離。第三節(jié)葉片的空氣動(dòng)力特性(4)葉片安裝角葉根確定位置處翼型幾何弦與葉片旋轉(zhuǎn)平面的夾角。(5)葉片扭角葉片尖部幾何弦與根部幾何弦夾角的絕對(duì)值，如圖2-13所示。圖2-13葉片扭角第三節(jié)葉片的空氣動(dòng)力特性(6)葉片幾何攻角翼

16、型上合成氣流方向與翼型幾何弦的夾角，簡稱攻角，用表示。二、作用在葉片上的空氣動(dòng)力圖2-14作用于翼型上的空氣動(dòng)力a) 翼型與大氣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)b) 空氣動(dòng)力第三節(jié)葉片的空氣動(dòng)力特性圖2-15、與的關(guān)系第三節(jié)葉片的空氣動(dòng)力特性圖2-16葉片的失速a) 小攻角b)大攻角(失速)第三節(jié)葉片的空氣動(dòng)力特性圖2-17與的關(guān)系第四節(jié)風(fēng)輪的空氣動(dòng)力特性一、風(fēng)輪的幾何定義與參數(shù)圖2-18風(fēng)輪的幾何定義1)風(fēng)輪直徑：葉尖旋轉(zhuǎn)圓的直徑，用D表示。第四節(jié)風(fēng)輪的空氣動(dòng)力特性2)風(fēng)輪掃掠面積：風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片的回轉(zhuǎn)面積。3)風(fēng)輪偏角：風(fēng)輪軸線與氣流方向的夾角在水平面的投影。4)風(fēng)輪額定轉(zhuǎn)速：輸出額定功率時(shí),風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速。5)

17、風(fēng)輪最高轉(zhuǎn)速：風(fēng)力機(jī)處于正常狀態(tài)下(空載或負(fù)載)，風(fēng)輪允許的最大轉(zhuǎn)速值。圖2-19錐角與仰角第四節(jié)風(fēng)輪的空氣動(dòng)力特性6)風(fēng)輪實(shí)度：風(fēng)輪葉片投影面積的總和與風(fēng)輪掃掠面積的比值。7)葉尖速比：葉尖切向速度與風(fēng)輪前的風(fēng)速之比，用表示。8)槳距角：在指定的徑向位置葉片幾何弦線與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)面間的夾角。9)風(fēng)輪錐角：風(fēng)輪錐角是葉片與旋轉(zhuǎn)軸垂直平面的夾角。10)風(fēng)輪仰角：風(fēng)輪仰角是風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)軸與水平面的夾角。二、作用在風(fēng)輪上的空氣動(dòng)力圖2-20葉素掃出的圓環(huán)第四節(jié)風(fēng)輪的空氣動(dòng)力特性圖2-21葉素上的速度和作用力a)速度b)作用力第三章發(fā) 電 系 統(tǒng)第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成第二節(jié)變流器第三節(jié)異步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)第四節(jié)同

18、步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)第五節(jié)雙饋異步發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)第六節(jié)永磁同步發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成一、發(fā)電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖3-1雙饋發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)簡圖第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成二、變壓器1. 變壓器的工作原理圖3-2變壓器工作原理2. 變壓器的分類及結(jié)構(gòu)第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成圖3-3變壓器的構(gòu)造a)心式b)殼式第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成圖3-4干式變壓器第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成三、開關(guān)電器1. 開關(guān)電器的分類1)低壓刀開關(guān)、接觸器、高壓負(fù)荷開關(guān)等開關(guān)電器用于在正常工作情況下開斷或閉合正常工作電流。2)熔斷器，用于開斷過負(fù)荷電流或短路電流。3)高壓隔離開關(guān)，只用于檢修時(shí)隔離電源。4)自動(dòng)分?jǐn)嗥鳎糜谠陬A(yù)定的記憶時(shí)間內(nèi)根

19、據(jù)選定的計(jì)數(shù)次數(shù)在無電流的瞬間自動(dòng)分?jǐn)喙收想娐贰?)高壓斷路器、低壓空氣斷路器等開關(guān)電器，既用于開斷或閉合正常工作電流，也用于開斷或閉合過負(fù)荷電流或短路電流。2.真空斷路器第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成圖3-5玻璃外殼真空滅弧室的結(jié)構(gòu)1動(dòng)觸桿2波紋管3外殼4動(dòng)觸頭5屏蔽罩6靜觸頭(1)真空滅弧室真空滅弧室是真空斷路器的核心部分，外殼大多采用玻璃和陶瓷材料，如圖3-5所示。第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成圖3-6螺旋式葉片觸頭a)縱向剖面圖b)動(dòng)觸頭頂視圖c)電流線與磁場(chǎng)第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成(2)斷路器的結(jié)構(gòu)圖3-7為ZN28-10型真空斷路器的結(jié)構(gòu)圖。圖3-7ZN28-10型真空斷路器結(jié)構(gòu)圖1操動(dòng)機(jī)構(gòu)2分閘彈簧3油

20、緩沖器4框架5觸頭彈簧6操作絕緣子7上支架8真空滅弧室9絕緣桿10下支架11絕緣子12輪13面板14計(jì)數(shù)器第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成3.交流接觸器圖3-8交流接觸器的主要結(jié)構(gòu)圖第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成4. 熔斷器圖3-9熔斷器a)管式熔斷器b)插式熔斷器c)螺旋式熔斷器第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成四、繼電器1.熱繼電器圖3-10熱繼電器的原理圖1熱元件2雙金屬片3扣板4彈簧5常閉觸頭6復(fù)位按鈕第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成2.中間繼電器五、母線與電纜1. 母線(1)母線材料1)銅母線：具有電阻率低、機(jī)械強(qiáng)度高、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，是很好的導(dǎo)電材料。2)鋁母線：鋁的電阻率稍高于銅，但儲(chǔ)量多，重量輕，加工方便，且價(jià)格便宜。3)

21、鋼母線：鋼的電阻率比銅大7倍多，用于交流時(shí)，有很強(qiáng)的趨膚效應(yīng)。(2)母線的截面形狀第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成圖3-11槽形母線及其焊接片第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成2. 電力電纜1)電力電纜的種類：電力電纜種類很多。按電壓的高低可分為高壓電纜和低壓電纜。按使用環(huán)境可分為直埋、穿管、河底、礦井、船用、空氣中、高海拔、潮熱區(qū)、大高差等。按線芯數(shù)分為單芯、雙芯、三芯和四芯等。按結(jié)構(gòu)特征可分為統(tǒng)包型、分相型、鋼管型、扁平型、自容型等。按絕緣材料可分為油浸紙絕緣、塑料絕緣和橡膠絕緣以及交聯(lián)聚乙烯絕緣等。此外還有低溫電纜和超導(dǎo)電纜等。2)電力電纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：現(xiàn)將幾種常用的電力電纜的主要特點(diǎn)分述如下：第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成

22、油紙絕緣電纜：a.粘性浸漬紙絕緣電纜：成本低；工作壽命長；結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；絕緣材料來源充足；易于安裝和維護(hù)；油易淌流，不宜作高落差敷設(shè)；允許工作場(chǎng)強(qiáng)較低。b.不滴流浸漬紙絕緣電纜：浸漬劑在工作溫度下不滴流，適宜高落差敷設(shè)；工作壽命較粘性浸漬紙電纜更長；有較高的絕緣穩(wěn)定性；成本較粘性浸漬紙絕緣電纜稍高。塑料絕緣電纜：a.聚氯乙烯絕緣電纜：安裝工藝簡單；聚氯乙烯化學(xué)穩(wěn)定性高，具有非燃性，材料來源充足；能適應(yīng)高落差敷設(shè)；敷設(shè)維護(hù)簡單方便；聚氯乙烯電氣性能低于聚乙烯；工作溫度高低對(duì)其力學(xué)性能有明顯的影響。b.聚乙烯絕緣電纜：有優(yōu)良的介電性能，但抗電暈、游離放電性能差；工藝性能好，易于加工，耐熱性差

23、，受熱易變形，易延燃，易發(fā)生應(yīng)力龜裂。第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜：容許溫升較高，故電纜的允許載流量較大；有優(yōu)良的介電性能，但抗電暈、游離放電性能差；耐熱性能好；適宜于高落差和垂直敷設(shè)；接頭工藝雖較嚴(yán)格，但對(duì)技工的工藝技術(shù)水平要求不高，因此便于推廣。橡膠絕緣電纜：柔軟性好，易彎曲，橡膠在很大的溫差范圍內(nèi)具有彈性，適宜作多次拆裝的線路；耐寒性能較好；有較好的電氣性能、力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性；對(duì)氣體、潮氣、水的滲透性較好；耐電暈、耐臭氧、耐熱、耐油的性能較差；只能作低壓電纜使用。3)電力電纜的基本結(jié)構(gòu)：電纜的基本結(jié)構(gòu)由線芯、絕緣層和保護(hù)層三部分組成。第一節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成圖3-12交聯(lián)聚乙烯

24、絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜1導(dǎo)體2內(nèi)半導(dǎo)體屏蔽3交聯(lián)聚乙烯絕緣4外半導(dǎo)體屏蔽5鋼帶屏蔽6填充7包帶8聚氯乙烯外護(hù)套第二節(jié)變流器一、電力電子器件1.電力電子器件的概念和特征2.電力電子器件的分類(1)按可控性分類根據(jù)驅(qū)動(dòng)(觸發(fā))電路輸出的控制信號(hào)對(duì)器件的控制程度，可將電力電子器件分為不控型、半控型和全控型三種器件。1)不控型器件：不能用控制信號(hào)控制其導(dǎo)通和關(guān)斷的電力電子器件。2)半控型器件：可以通過控制極(門極)控制器件導(dǎo)通，但不能控制其關(guān)斷的電力電子器件。3)全控型器件：既可以通過器件的控制極(門極)控制其導(dǎo)通，又可控制其關(guān)斷的器件。第二節(jié)變流器(2)按驅(qū)動(dòng)信號(hào)類型分類根據(jù)電力電子器件控制極對(duì)驅(qū)

25、動(dòng)信號(hào)的不同要求，可將電力電子器件分為電流驅(qū)動(dòng)型和電壓驅(qū)動(dòng)型兩種。1)電流驅(qū)動(dòng)型：通過對(duì)控制極注入或流出電流，實(shí)現(xiàn)其開通或關(guān)斷的電力電子器件稱為電流驅(qū)動(dòng)型器件，如晶閘管、GTR、GTO晶閘管等。2)電壓驅(qū)動(dòng)型：通過對(duì)控制極和另一主電極之間施加控制電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)其開通或關(guān)斷的電力電子器件稱為電壓驅(qū)動(dòng)型器件，如電力MOSFET、IGBT等。3. 不可控器件電力二極管(見圖3-13)第二節(jié)變流器圖3-13整流二極管及模塊第二節(jié)變流器圖3-14電力二極管電路圖形符號(hào)及伏安(V-A)特性第二節(jié)變流器4. 半控型器件晶閘管(見圖3-15圖3-17)圖3-15螺栓型晶閘管第二節(jié)變流器圖3-16晶閘管模塊第二

26、節(jié)變流器圖3-17平板型晶閘管的外形及結(jié)構(gòu)第二節(jié)變流器圖3-18晶閘管電路圖形符號(hào)及伏安(V-A)特性第二節(jié)變流器1)電流觸發(fā)特性：當(dāng)晶閘管A-K極間承受正向電壓時(shí)，如果G-K極間流過正向觸發(fā)電流IG，就會(huì)使晶閘管導(dǎo)通。2)單向?qū)щ娞匦裕壕чl管與電力二極管一樣具有方向阻斷特性，當(dāng)承受反向電壓時(shí)，此時(shí)無論門極有無觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。3)半控型特征：晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就會(huì)失去作用；此時(shí)，不論門極電流是否存在、觸發(fā)電流極性如何，晶閘管都維持導(dǎo)通。5.電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管電力MOSFET(見圖3-19)圖3-19電力MOSFET第二節(jié)變流器圖3-20電力MOSFET元胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路圖形符號(hào)a)

27、 內(nèi)部結(jié)構(gòu)b) 電路圖形符號(hào)第二節(jié)變流器圖3-21電力MOSFET的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性a) 轉(zhuǎn)移特性b)輸出特性第二節(jié)變流器6. 絕緣柵型雙極性晶體管IGBT(見圖3-22)圖3-22IGBT單管及模塊第二節(jié)變流器圖3-23IGBT電路圖形符號(hào)及靜態(tài)特性a) 電路圖形符號(hào)b) 轉(zhuǎn)移特性c) 輸出特性第二節(jié)變流器二、AC-DC變換電路1.二極管整流器不控整流表3-1常用二極管整流器的主要形式第二節(jié)變流器2. 晶閘管整流器相控整流表3-2常用晶閘管整流器的主要形式第二節(jié)變流器3.PWM整流器斬波整流圖3-24單向半橋整流器第二節(jié)變流器圖3-25單向全橋整流器第二節(jié)變流器圖3-26三相電壓型PWM整

28、流器第二節(jié)變流器圖3-27三相電流型PWM整流器第二節(jié)變流器表3-3單管不隔離式DC-DC變換器的電路形式及電路特點(diǎn)三、DC-DC變換電路第二節(jié)變流器表3-3單管不隔離式DC-DC變換器的電路形式及電路特點(diǎn)第二節(jié)變流器四、DC-AC變換電路1. 常用的DC-AC逆變器第二節(jié)變流器表3-4常用DC-AC逆變器的基本類型第二節(jié)變流器2. DC-AC逆變器的分類(1)電壓型逆變器電壓型逆變器的直流輸入端并接有大電容儲(chǔ)能元件，逆變橋輸出到負(fù)載兩端的電壓為方波，其幅值為電容電壓。(2)電流型逆變器電流型逆變器直流輸入串接大電感儲(chǔ)能元件，逆變器由電感穩(wěn)流提供恒電流，逆變橋輸出到負(fù)載的電流為方波，其幅值為電

29、感電流。(3) 單相半橋逆變器單相半橋逆變器有兩個(gè)橋臂，其中一個(gè)橋臂由開關(guān)器件和反并聯(lián)二極管組成，另一個(gè)橋臂由兩個(gè)參數(shù)相同的大容量電容組成，負(fù)載連接在兩個(gè)橋臂的中點(diǎn)。(4)單相全橋逆變器單相全橋逆變器有兩個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂由開關(guān)器件和反并聯(lián)二極管組成，負(fù)載連接在兩個(gè)橋臂的中點(diǎn)。第二節(jié)變流器(5)三相橋式逆變器在三相逆變電路中，應(yīng)用最廣泛的是三相橋式逆變器，常用180換流導(dǎo)電型。五、AC-AC變換電路第二節(jié)變流器表3-5常用AC-AC交流電壓控制器第二節(jié)變流器六、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的應(yīng)用技術(shù)1.正弦脈寬調(diào)制技術(shù)2. 大功率變流技術(shù)1)采用器件串聯(lián)技術(shù)來提高電壓等級(jí)；2)采用器件并聯(lián)技術(shù)來提高逆變器

30、的輸出電流；3)采用模塊并聯(lián)技術(shù)。3.多重化技術(shù)4.低電壓穿越技術(shù)5.計(jì)算機(jī)軟件控制技術(shù)第三節(jié)異步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)一、結(jié)構(gòu)圖3-28籠型異步發(fā)電機(jī)剖面第三節(jié)異步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)圖3-29三相繞線轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機(jī)繞組接線第三節(jié)異步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)二、工作原理三、并網(wǎng)方式1.直接并網(wǎng)圖3-30風(fēng)力異步發(fā)電機(jī)直接并網(wǎng)2.降壓并網(wǎng)3.晶閘管軟并網(wǎng)第三節(jié)異步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)圖3-31風(fēng)力異步發(fā)電機(jī)經(jīng)晶閘管軟并網(wǎng)第三節(jié)異步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)四、并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的功率輸出及無功功率補(bǔ)償1.并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的功率輸出圖3-32并網(wǎng)異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線第三節(jié)異步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)2.并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)無功功率補(bǔ)償五、變速恒頻技術(shù)圖3-33

31、籠型異步發(fā)電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)第四節(jié)同步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)一、結(jié)構(gòu)圖3-34同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)第四節(jié)同步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)圖3-35同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)a)隱極式b)凸極式第四節(jié)同步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)二、工作原理三、并網(wǎng)條件和方式1.并網(wǎng)條件圖3-36風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的電路2.并網(wǎng)方式第四節(jié)同步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)(1)自動(dòng)準(zhǔn)同步并網(wǎng)滿足上述理想并聯(lián)條件的并網(wǎng)方式稱為準(zhǔn)同步并網(wǎng)，在這種并網(wǎng)方式下，并網(wǎng)瞬間不會(huì)產(chǎn)生沖擊電流，電網(wǎng)電壓不會(huì)下降，也不會(huì)對(duì)定子繞組和其他機(jī)械部件造成沖擊。(2)自同步并網(wǎng)自動(dòng)準(zhǔn)同步并網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是合閘時(shí)沒有明顯的電流沖擊，缺點(diǎn)是控制與操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)。四、轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性圖3-37并網(wǎng)

32、同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性第四節(jié)同步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)五、功率調(diào)節(jié)和補(bǔ)償1.有功功率的調(diào)節(jié)圖3-38同步發(fā)電機(jī)的功角特性a) 凸極機(jī)b) 隱極機(jī)2.無功功率的補(bǔ)償?shù)谒墓?jié)同步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)圖3-39同步發(fā)電機(jī)V形曲線六、變速恒頻技術(shù)第四節(jié)同步發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)圖3-40同步發(fā)電機(jī)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)第五節(jié)雙饋異步發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)一、 結(jié)構(gòu)圖3-41雙饋異步發(fā)電機(jī)a)外形b)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二、工作原理1.基本方程式、等效電路和相量圖第五節(jié)雙饋異步發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)1)忽略定、轉(zhuǎn)子電流諧波和定、轉(zhuǎn)子空間磁動(dòng)勢(shì)諧波分量；2)忽略發(fā)電機(jī)鐵心磁滯、渦流損耗及磁路飽和的影響；3)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電源能提供滿足要求的轉(zhuǎn)子電流，不計(jì)

33、其電阻和損耗；4)發(fā)電機(jī)定子接于無窮大電網(wǎng)。圖3-42雙饋發(fā)電機(jī)等效電路圖第五節(jié)雙饋異步發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)圖3-43雙饋發(fā)電機(jī)相量圖第五節(jié)雙饋異步發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)圖3-44等效疊加電路圖3.能量流動(dòng)平衡關(guān)系1)轉(zhuǎn)子運(yùn)行在亞同步速的電動(dòng)狀態(tài)(1s0)。2)轉(zhuǎn)子運(yùn)行于亞同步速的定子回饋制動(dòng)狀態(tài)(1s0)。2.定、轉(zhuǎn)子電流計(jì)算第五節(jié)雙饋異步發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)圖3-45拆分后等效電路圖第五節(jié)雙饋異步發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)圖3-46雙饋電機(jī)不同運(yùn)行狀態(tài)下的能流關(guān)系第五節(jié)雙饋異步發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)3)轉(zhuǎn)子運(yùn)行于與超同步速的電動(dòng)狀態(tài)(s0)。4)轉(zhuǎn)子運(yùn)行于超同步速的定子回饋制動(dòng)狀態(tài)(sv25m/s)。3)機(jī)組：機(jī)組本身至少應(yīng)具備

34、以下條件：發(fā)電機(jī)溫度、增速箱油溫度應(yīng)在設(shè)定值范圍以內(nèi)；液壓系統(tǒng)所有部位的壓力都在設(shè)定值；液壓油位和齒輪潤滑油位正常；制動(dòng)器摩擦片正常；扭纜開關(guān)復(fù)位；控制系統(tǒng)DC24V、AC24V、DC5V、DC15V電源正常；非正常關(guān)機(jī)后顯示的所有故障均已排除；維護(hù)開關(guān)在運(yùn)行位置。4.風(fēng)輪對(duì)風(fēng)5.制動(dòng)解除第二節(jié)定槳距-雙速發(fā)電機(jī)機(jī)組6.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)與脫網(wǎng)(1)大小發(fā)電機(jī)的軟并網(wǎng)程序1)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速已達(dá)到預(yù)置的切入點(diǎn)，該點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)低于發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速。2)連接在發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間的開關(guān)器件晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通(這時(shí)旁路接觸器處于斷開狀態(tài))，導(dǎo)通角隨發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速的接近而增大，隨著導(dǎo)通角的增大，發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的加速度

35、減小。3)當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時(shí)，晶閘管導(dǎo)通角完全打開，轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。4)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)后，晶閘管導(dǎo)通角繼續(xù)完全導(dǎo)通，但這時(shí)絕大部分的電流是通過旁路接觸器輸送給電網(wǎng)的，因?yàn)樗染чl管電路的電阻小得多。第二節(jié)定槳距-雙速發(fā)電機(jī)機(jī)組(2)從小發(fā)電機(jī)向大發(fā)電機(jī)的切換小發(fā)電機(jī)為6極繞組，同步速為1000r/min，大發(fā)電機(jī)為4極繞組，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。(3)大發(fā)電機(jī)向小發(fā)電機(jī)的切換當(dāng)發(fā)電機(jī)功率持續(xù)10min內(nèi)低于預(yù)置值Pc時(shí)，或10min內(nèi)平均功率低于預(yù)置值Pd時(shí)，將執(zhí)行大發(fā)電機(jī)向小發(fā)電機(jī)的切換。(4)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)是指風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，把發(fā)電機(jī)用作電動(dòng)機(jī)將機(jī)組起

36、動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速并并入電網(wǎng)。三、雙速發(fā)電機(jī)機(jī)組控制系統(tǒng)1.控制系統(tǒng)的組成第二節(jié)定槳距-雙速發(fā)電機(jī)機(jī)組圖7-8控制系統(tǒng)的組成第二節(jié)定槳距-雙速發(fā)電機(jī)機(jī)組圖7-9系統(tǒng)控制流程圖2.控制系統(tǒng)工作原理第二節(jié)定槳距-雙速發(fā)電機(jī)機(jī)組四、參數(shù)監(jiān)測(cè)和處理1.電力參數(shù)監(jiān)測(cè)(1)電壓測(cè)量主要檢測(cè)以下故障電網(wǎng)沖擊：相電壓超過450V，0.2s；過電壓：相電壓超過433V，50s；低電壓：相電壓低于329V，50s；電網(wǎng)電壓跌落：相電壓低于260V，0.1s；相序故障。(2)電流測(cè)量主要檢測(cè)以下故障電流跌落，0.1s內(nèi)一相電流跌落80%；三相不對(duì)稱，三相中有一相電流與其他兩相相差過大，相電流相差25%，或在平均電流低于5

37、0A時(shí)，相電流相差50%；晶閘管故障，軟起動(dòng)期間，某相電流大于額定電流或者觸發(fā)脈沖發(fā)出后電流連續(xù)0.1s為零。(3)持續(xù)測(cè)量電網(wǎng)頻率測(cè)量值經(jīng)平均值算法處理與電網(wǎng)上、下限頻率進(jìn)行比較，超出時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組退出電網(wǎng)。第二節(jié)定槳距-雙速發(fā)電機(jī)機(jī)組(4)功率因數(shù)的測(cè)量功率因數(shù)通過分別測(cè)量電壓相角和電流相角獲得，經(jīng)過移相補(bǔ)償算法和平均值算法處理后，用于統(tǒng)計(jì)發(fā)電機(jī)有功功率和無功功率。(5)功率監(jiān)測(cè)功率可通過測(cè)得的電壓、電流、功率因數(shù)計(jì)算得出，用于統(tǒng)計(jì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量。1)功率過低：如果發(fā)電機(jī)功率持續(xù)(一般設(shè)置3060s)出現(xiàn)逆功率，其值小于預(yù)置值Ps，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將退出電網(wǎng)，處于待機(jī)狀態(tài)。2)功率過高：

38、一般說來，功率過高現(xiàn)象由兩種情況引起：一是由于電網(wǎng)頻率波動(dòng)引起的。2.風(fēng)力參數(shù)監(jiān)測(cè)(1)風(fēng)速監(jiān)測(cè)風(fēng)速通過機(jī)艙外的數(shù)字式風(fēng)速儀測(cè)得。第二節(jié)定槳距-雙速發(fā)電機(jī)機(jī)組1)風(fēng)速高于25m/s持續(xù)10min。2)風(fēng)速高于33m/s，持續(xù)2s，正常關(guān)機(jī)。3)風(fēng)速高于50m/s，持續(xù)2s，緊急關(guān)機(jī)，側(cè)風(fēng)90。(2)風(fēng)向監(jiān)測(cè)風(fēng)向標(biāo)安裝在機(jī)艙頂部兩側(cè)，主要測(cè)量風(fēng)向與機(jī)艙中心線的偏差角。3.機(jī)組狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)(1)轉(zhuǎn)速檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的測(cè)量點(diǎn)有兩個(gè)：即發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速。(2)溫度檢測(cè)有8個(gè)點(diǎn)的溫度被測(cè)量，用于反映風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的工作狀況。(3)機(jī)艙振動(dòng)檢測(cè)為了檢測(cè)機(jī)組的異常振動(dòng)，在機(jī)艙上應(yīng)安裝振動(dòng)傳感器。第

39、二節(jié)定槳距-雙速發(fā)電機(jī)機(jī)組(4)電纜扭轉(zhuǎn)檢測(cè)由于發(fā)電機(jī)電纜及所有電氣、通信電纜均從機(jī)艙直接引入塔筒，直到地面控制柜。(5)機(jī)械制動(dòng)狀況在機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)中裝有摩擦片磨損指示器，如果摩擦片磨損到一定程度，控制器將顯示故障信號(hào)，這時(shí)必須更換摩擦片后才能起動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。(6)油位檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的油位包括潤滑油位、液壓系統(tǒng)油位。(7)各種反饋信號(hào)的檢測(cè)控制器在以下指令發(fā)出后的設(shè)定時(shí)間內(nèi)應(yīng)收到動(dòng)作已執(zhí)行的反饋信號(hào)：回收葉尖擾流器；松開主傳動(dòng)制動(dòng)；松開偏航制動(dòng)；發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)及脫網(wǎng)后的轉(zhuǎn)速降落信號(hào)。第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組一、機(jī)組的控制特性1.輸出功率特性圖7-10變槳距調(diào)節(jié)a)小風(fēng)速b)大風(fēng)速第三節(jié)變槳距

40、-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-11功率曲線比較第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組2.在額定點(diǎn)具有較高的風(fēng)能利用系數(shù)3.確保高風(fēng)速段的額定功率4.起動(dòng)性能與制動(dòng)性能二、運(yùn)行狀態(tài)圖7-12不同槳距角時(shí)的葉片截面第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組1.起動(dòng)狀態(tài)2.欠功率狀態(tài)3.額定功率狀態(tài)圖7-13變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制框圖第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-14帶轉(zhuǎn)差率控制的變槳距系統(tǒng)三、帶調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)差率的變槳距系統(tǒng)第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-15速度控制系統(tǒng)A第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-16速度控制系統(tǒng)B第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-17功率控制系統(tǒng)四、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流控制技術(shù)1.應(yīng)用RCC的功率控制系統(tǒng)第三節(jié)變槳

41、距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-18功率參考曲線第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-19轉(zhuǎn)子電流控制系統(tǒng)3.轉(zhuǎn)子電流控制器的結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)子電流控制器原理第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-20發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性曲線的變化第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-21可變轉(zhuǎn)差率發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-22轉(zhuǎn)子電流控制器電氣原理第三節(jié)變槳距-優(yōu)化轉(zhuǎn)差機(jī)組圖7-23額定風(fēng)速以上運(yùn)行時(shí)槳距角、轉(zhuǎn)速與功率曲線4.采用轉(zhuǎn)子電流控制器的功率調(diào)節(jié)第四節(jié)變速恒頻機(jī)組圖7-24變槳距變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本結(jié)構(gòu)第四節(jié)變速恒頻機(jī)組圖7-25風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率曲線第四節(jié)變速恒頻機(jī)組圖7-26風(fēng)力機(jī)性能曲線一、最佳風(fēng)能利用系數(shù)第四節(jié)

42、變速恒頻機(jī)組圖7-27槳距角不變時(shí)風(fēng)力機(jī)性能曲線第四節(jié)變速恒頻機(jī)組1)功率限制：所有電路及電力電子器件受功率限制；2)轉(zhuǎn)速限制：所有旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)械強(qiáng)度受轉(zhuǎn)速限制。二、風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)矩-速度特性圖7-28不同風(fēng)速下的轉(zhuǎn)矩-速度特性第四節(jié)變速恒頻機(jī)組三、運(yùn)行狀態(tài)圖7-29風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的等值線圖第四節(jié)變速恒頻機(jī)組四、總體控制方式圖7-30三個(gè)區(qū)域的值變化情況a) 恒定區(qū)b) 轉(zhuǎn)速恒定區(qū)c) 功率恒定區(qū)1. CP恒定區(qū)第四節(jié)變速恒頻機(jī)組圖7-31轉(zhuǎn)速變化時(shí)不同風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率與目標(biāo)功率的關(guān)系第四節(jié)變速恒頻機(jī)組圖7-32轉(zhuǎn)速恒定區(qū)的實(shí)現(xiàn)2.轉(zhuǎn)速恒定區(qū)第四節(jié)變速恒頻機(jī)組3.功率恒定區(qū)圖7-33恒定功率的

43、實(shí)現(xiàn)第八章支 撐 體 系第一節(jié)機(jī) 艙 殼 體第二節(jié)塔架第三節(jié)基礎(chǔ)第四節(jié)接地與避雷第一節(jié)機(jī) 艙 殼 體一、機(jī)艙底盤圖8-1機(jī)艙底盤第一節(jié)機(jī) 艙 殼 體圖8-2前機(jī)艙底盤第一節(jié)機(jī) 艙 殼 體圖8-3機(jī)艙罩二、機(jī)艙罩第一節(jié)機(jī) 艙 殼 體圖8-4整流罩三、整流罩第二節(jié)塔架圖8-5拉索式塔架一、塔架的分類1.拉索式塔架2.桁架式塔架圖8-6桁架式塔架第二節(jié)塔架3.錐筒式塔架1)鋼制塔架：采用強(qiáng)度和塑性較好的多段鋼板進(jìn)行滾壓，對(duì)接焊成截錐式筒體，兩端與法蘭盤焊接而構(gòu)成截錐塔筒。圖8-7鋼混組合塔架第二節(jié)塔架2)鋼混組合塔架：這種錐筒塔架是分段采用鋼制與鋼筋混凝土制造的兩種塔筒組合，其主要構(gòu)造特點(diǎn)：錐筒塔架

44、分為上、下兩段，其上段為鋼制塔架，下段則為鋼筋混凝土塔架。3)鋼筒夾混塔架：這種錐筒塔架采用雙層同心的鋼筒，在鋼筒間填充混凝土制造而成，塔筒橫截面組合的示意如圖所示。圖8-8鋼筒夾混塔架橫截面第二節(jié)塔架二、塔架結(jié)構(gòu)1.塔筒圖8-9塔筒a)內(nèi)部結(jié)構(gòu)b)連接方式第二節(jié)塔架圖8-10塔筒高度第二節(jié)塔架圖8-11平臺(tái)2.平臺(tái)第二節(jié)塔架圖8-12機(jī)艙拉入塔架的電纜3.電纜及其固定第二節(jié)塔架圖8-13外梯a) 直梯b)螺旋梯4.內(nèi)梯與外梯第二節(jié)塔架三、塔架的固有頻率圖8-14塔架的固有頻率第二節(jié)塔架圖8-15葉片、機(jī)艙和塔架的受力與運(yùn)動(dòng)a) 受力b) 運(yùn)動(dòng)四、塔架-風(fēng)輪系統(tǒng)振動(dòng)模態(tài)第二節(jié)塔架圖8-16葉片

45、和塔架的振型第二節(jié)塔架圖8-17頻率分布圖第二節(jié)塔架圖8-18葉片振動(dòng)測(cè)試第二節(jié)塔架圖8-19升降梯五、搬運(yùn)及安全設(shè)備1.升降梯第二節(jié)塔架2.起重機(jī)圖8-205MW機(jī)組配置的起重機(jī)第二節(jié)塔架圖8-21小型起重設(shè)備第二節(jié)塔架圖8-22安全設(shè)備3.安全設(shè)備第三節(jié)基礎(chǔ)一、陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)1.厚板塊基礎(chǔ)圖8-23厚板塊基礎(chǔ)a)平面板塊基礎(chǔ)b)平放基座基礎(chǔ)c)嵌入式塔架和傾斜板塊基礎(chǔ)d)巖石床打錨基礎(chǔ)第三節(jié)基礎(chǔ)2.多樁基礎(chǔ)圖8-24多樁與單樁基礎(chǔ)a) 樁基群與樁帽基礎(chǔ)b)實(shí)體單樁基礎(chǔ)c)中空單樁基礎(chǔ)第三節(jié)基礎(chǔ)3.混凝土單樁基礎(chǔ)圖8-25單樁固定結(jié)構(gòu)第三節(jié)基礎(chǔ)二、海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)圖8-26三角

46、架固定結(jié)構(gòu)第三節(jié)基礎(chǔ)1.單樁固定式圖8-27混凝土重力固定結(jié)構(gòu)第三節(jié)基礎(chǔ)2.三角架固定式3.混凝土重力固定式4.鋼制重力固定式5.浮置式圖8-28鋼質(zhì)重力固定結(jié)構(gòu)第三節(jié)基礎(chǔ)圖8-29浮置式固定結(jié)構(gòu)第四節(jié)接地與避雷一、電氣接地保護(hù)圖8-30發(fā)電機(jī)與機(jī)艙底盤的等電位連接第四節(jié)接地與避雷圖8-31塔筒每兩段之間的專用跨接導(dǎo)體第四節(jié)接地與避雷8Z32.TIF第四節(jié)接地與避雷圖8-33避雷系統(tǒng)示意圖二、避雷系統(tǒng)1.風(fēng)輪葉尖和風(fēng)速傳感器的保護(hù)第四節(jié)接地與避雷圖8-34防雷電刷第四節(jié)接地與避雷圖8-35共同接地體的布局2.機(jī)艙的保護(hù)第四節(jié)接地與避雷3.電氣設(shè)備的保護(hù)1)電源系統(tǒng)的保護(hù)：如果采用690V/40

47、0V的風(fēng)力發(fā)電機(jī)供電線路，為防止沿低壓電源侵入的浪涌過電壓損壞用電設(shè)備，供電回路應(yīng)采用TN-S供電方式，保護(hù)線PE與電源中性線N分離。圖8-36供電電源系統(tǒng)的保護(hù)第四節(jié)接地與避雷圖8-37電涌保護(hù)器a)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端b)數(shù)據(jù)傳輸接口第四節(jié)接地與避雷2)控制柜內(nèi)主控制器的保護(hù)：PLC是控制系統(tǒng)的核心，且對(duì)電涌的抗擊能力較弱，可在其變壓器輸出端并聯(lián)防雷器。3)測(cè)控線路保護(hù)：對(duì)于機(jī)艙外部的風(fēng)向標(biāo)、風(fēng)速儀的線路，可以在塔底柜內(nèi)的變送器前端加裝模擬信號(hào)防雷器或開關(guān)信號(hào)防雷器進(jìn)行保護(hù)。4)地基防雷接地體：地基接地體由兩個(gè)基礎(chǔ)的垂直接地體和一個(gè)環(huán)形接地體組成(見圖8-39)，要求工頻接地電阻在410的范圍內(nèi)。

48、圖8-38機(jī)組中電涌保護(hù)器設(shè)置示意圖第四節(jié)接地與避雷圖8-39塔底避雷布局示意圖第九章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)概述第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的維護(hù)第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)第四節(jié)主傳動(dòng)與制動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)第五節(jié)變槳距、偏航及輔助系統(tǒng)的維護(hù)第六節(jié)控制系統(tǒng)的故障與防護(hù)第七節(jié)支撐體系的維護(hù)第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)概述一、維護(hù)周期1)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝調(diào)試完運(yùn)行一個(gè)月后，需要進(jìn)行全面維護(hù)，包括所有螺栓聯(lián)接的緊固、各個(gè)潤滑點(diǎn)的潤滑，以及其他需要檢查的項(xiàng)目。2)最初運(yùn)行一個(gè)月的維護(hù)完成后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常維護(hù)分為間隔半年維護(hù)和間隔一年維護(hù)。二、維修所需的常用工具1)各種扳手：液壓扳手、扭力扳手(如：1500Nm

49、、600 Nm 、300 Nm)、敲擊扳手、各種呆扳手、各種梅開棘輪扳手、各種套筒、活動(dòng)扳手、內(nèi)六角扳手、鉤子扳手、加長桿。2)旋具：旋具套筒、一字螺釘旋具、十字螺釘旋具。3)各種通用和專用油槍。第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)概述4)測(cè)量用品：數(shù)字式萬用表、卷尺等。5)清潔用品：毛刷、衛(wèi)生紙、抹布、垃圾袋。6)安全用品：安全帶、安全帽、安全靴、絕緣手套、防護(hù)眼鏡、保暖衣、止跌扣、加長繩(帶緩沖)等。第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的維護(hù)一、葉片的維護(hù)1.葉片表面砂眼圖9-1葉片表面砂眼第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的維護(hù)圖9-2葉片表面裂紋2.葉片表面裂紋第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的維護(hù)圖9-3葉尖的開裂3.葉尖的磨損及開裂第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的維護(hù)4.鹽霧

50、和污垢對(duì)葉片的影響5.雷電對(duì)葉片的損壞圖9-4雷電對(duì)葉片的損壞第二節(jié)風(fēng)力機(jī)的維護(hù)二、 葉片軸承的維護(hù)三、輪轂的維護(hù)第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)一、發(fā)電機(jī)的維護(hù)及故障分析1.運(yùn)行維護(hù)(1)年度維護(hù)根據(jù)發(fā)電機(jī)運(yùn)行環(huán)境，每年進(jìn)行一次整體清潔維護(hù)；檢查所有緊固件(螺栓、墊圈等)連接是否良好；檢查絕緣電阻是否滿足要求。(2)檢測(cè)絕緣電阻第一次起動(dòng)之前或長時(shí)間放置起動(dòng)前，應(yīng)測(cè)量繞組絕緣電阻值(包括繞組對(duì)地絕緣電阻和繞組之間的絕緣電阻)。1)電流干燥法：對(duì)繞組分別通以合適的低壓直流或交流電源，使繞組溫度不超過75。2)用加熱裝置干燥：用干燥爐、加熱電阻器、熱吹風(fēng)機(jī)或其他裝置進(jìn)行干燥，如有可能，使用可設(shè)定溫度的加熱裝

51、置。第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)(3)軸承的維護(hù)定時(shí)定量地向發(fā)電機(jī)傳動(dòng)端軸承和非傳動(dòng)端軸承加入指定牌號(hào)的潤滑脂，加注潤滑脂需要在發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行，加注潤滑脂后，從集油器中排除廢油。(4)電刷的維護(hù)每隔3個(gè)月進(jìn)行定期檢查。(5)集電環(huán)的維護(hù)每3個(gè)月檢查一次。(6)清洗集塵器每年清洗集塵器一次。2.發(fā)電機(jī)的故障分析(1)絕緣電阻低造成發(fā)電機(jī)繞組絕緣電阻低的可能原因有：電機(jī)溫度過高，機(jī)械性損傷，潮濕、灰塵、導(dǎo)電微粒或其他污染物污染侵蝕電機(jī)繞組等。第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)(2)振動(dòng)、噪聲大造成發(fā)電機(jī)振動(dòng)、噪聲大的可能原因有：轉(zhuǎn)子系統(tǒng)(包括與發(fā)電機(jī)相聯(lián)的變速箱齒輪、聯(lián)軸器)動(dòng)不平衡，轉(zhuǎn)子籠條有斷裂、開焊、假焊或縮孔

52、，軸徑不圓，軸彎曲、變形，齒輪箱發(fā)電機(jī)系統(tǒng)軸線沒對(duì)準(zhǔn)，安裝不緊固，基礎(chǔ)不好或有共振，轉(zhuǎn)子與定子相摩擦等。(3)軸承過熱、失效造成發(fā)電機(jī)軸承過熱、失效的可能原因有：不合適的潤滑油，潤滑油過多或過少，潤滑油失效，潤滑油不清潔，有異物進(jìn)入滾道，軸電流電蝕滾道，軸承磨損，軸彎曲、變形。第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)(4)繞組斷路、短路接地造成發(fā)電機(jī)繞組斷路、短路接地的可能原因有：繞組機(jī)械性拉斷、損傷，連接線焊接不良(包括虛焊、假焊)，電纜絕緣破損，接線頭脫落，匝間短路，潮濕、灰塵、導(dǎo)電微?；蚱渌廴疚镂廴厩治g繞組，長時(shí)間過載導(dǎo)致電機(jī)過熱，絕緣老化開裂，其他電氣元件的短路、故障引起的過電壓(包括操作過電壓)、過電

53、流而引起繞組局部絕緣損壞、短路，雷擊損壞等。二、變流系統(tǒng)的維護(hù)及故障處理1.變流系統(tǒng)的功能測(cè)試2.變流系統(tǒng)接線及接地檢查3.對(duì)變流系統(tǒng)保護(hù)設(shè)定值的檢查4.水冷系統(tǒng)檢查和維護(hù)5.水冷系統(tǒng)冷卻水和防凍劑第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)6.水冷系統(tǒng)密封性檢查7.散熱器、過濾器及水冷管路的清洗1)散熱器的清洗：由于長期暴露在機(jī)組外部，運(yùn)行過程中會(huì)不斷有灰塵及其他污染物附著在散熱器表面和散熱片之間，從而使熱交換效率降低。2)過濾器的清洗：建議每年對(duì)變流器冷卻水過濾器進(jìn)行一次檢查、清洗。3)管路的清洗：以適當(dāng)時(shí)間間隔對(duì)冷卻管路進(jìn)行清洗(包括變流器內(nèi)的管路)。8.變流器的參數(shù)設(shè)置第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)1)確認(rèn)發(fā)電機(jī)參數(shù)：

54、變流器在參數(shù)中設(shè)定發(fā)電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、工作頻率，這些參數(shù)可以在發(fā)電機(jī)銘牌中直接得到。2)設(shè)定變流器的起動(dòng)方式：一般變流器在出廠時(shí)設(shè)定由面板起動(dòng)，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇起動(dòng)方式，可以用面板、外部端子、通信方式等幾種。3)給定信號(hào)的選擇：一般變流器的頻率給定也可以有多種方式，如面板給定、外部電壓或電流給定、通信方式給定等。9.變流器常見故障及處理(1)參數(shù)設(shè)置類故障處理一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障后，變流器不能正常運(yùn)行，一般可根據(jù)說明書進(jìn)行修改參數(shù)。(2)變流器過電壓常見的過電壓有兩種情況。第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)1)輸入交流電源過電壓：這種情況是指輸入電壓超過正常范圍，一般發(fā)生在負(fù)載較輕導(dǎo)

55、致電壓升高，或者電路出現(xiàn)故障。2)發(fā)電類過電壓：這種情況出現(xiàn)的概率較大，主要在發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)生。(3)變流器過電流此類故障可能是由于變流器的負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)載分配不均，輸出短路等原因引起的。(4)變流器過載過載故障包括變流器過載和發(fā)電機(jī)過載，可能是電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。(5)變流器欠電壓說明變流器電源輸入部分有問題，須排除故障后才能運(yùn)行。(6)變流器溫度過高應(yīng)檢查變流器散熱情況及水冷卻系統(tǒng)是否存在問題，設(shè)法排除相應(yīng)故障。第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)三、變壓器的維護(hù)四、其他常用電氣部件的維修1.熔斷器的使用與維修(1)熔斷器類型的選擇主要根據(jù)負(fù)載的情況和電路短路電流的大小

56、來選擇，對(duì)于容量較小的控制電路或電動(dòng)機(jī)的保護(hù)，可選用RC系列半封閉式熔斷器或RM系列無填料封閉式熔斷器；對(duì)于短路電流相當(dāng)大的電路，應(yīng)選用RL或RT系列有填料封閉式熔斷器；對(duì)于晶閘管及硅元件的保護(hù)，應(yīng)選用RS型快速熔斷器。(2)熔體額定電流的確定由于各種電氣設(shè)備都具有一定的過載能力，當(dāng)過載能力較輕時(shí)，可允許較長時(shí)間運(yùn)行，而超過某一過載倍數(shù)時(shí)，就要求熔體在一定時(shí)間內(nèi)熔斷。第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)1)照明電路電燈：支路熔體額定電流支路上所有電燈的工作電流之和。2)電動(dòng)機(jī)：單臺(tái)直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的熔體額定電流=(1.52.5)電動(dòng)機(jī)額定電流；多臺(tái)直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的總?cè)垠w額定電流=(1.52.5)功率最大的電動(dòng)機(jī)

57、額定電流+其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和；繞線電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的熔體額定電流=(1.21.5)電動(dòng)機(jī)額定電流。3)配電變壓器低壓側(cè)：熔體額定電流=(11.2)變壓器低壓側(cè)額定電流。4)電熱設(shè)備：熔體額定電流電熱設(shè)備額定電流。5)補(bǔ)償電容器：單臺(tái)時(shí)，熔體額定電流=(1.52.5)電容器額定電流；電容器組時(shí)，熔體額定電流=(1.31.8)電容器組額定電流。第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)6)快速熔斷器與整流元件串聯(lián)：熔體額定電流1.75整流元件額定電流。(3)選用熔斷器注意事項(xiàng)1) 熔斷器的保護(hù)特性應(yīng)與被保護(hù)對(duì)象的過載特性有良好的配合。2)按電路電壓等級(jí)選用相應(yīng)電壓等級(jí)的熔斷器，通常熔斷器額定電壓不應(yīng)低于電路額定電

58、壓。3) 根據(jù)配電系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的最大短路電流，選擇具有相應(yīng)分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥鳌?) 在電路中，各級(jí)熔斷器應(yīng)相應(yīng)配合，通常要求前一級(jí)熔體比后一級(jí)熔體的額定電流大23倍，以免發(fā)生超級(jí)動(dòng)作而擴(kuò)大停電范圍。5)熔體額定電流應(yīng)小于或等于熔斷器的額定電流。第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)(4)熔斷器的檢查與維修1) 檢查熔體的額定電流與負(fù)載情況是否相配合。2) 檢查熔體管外觀有無損傷、變形、開裂現(xiàn)象，瓷絕緣部分有無破損或閃絡(luò)放電痕跡。3) 熔體有氧化、腐蝕或破損時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。4) 檢查熔體管接觸性，有無過熱現(xiàn)象。5) 有熔斷信號(hào)指示器的熔斷器，其指示是否保持正常狀態(tài)。6) 熔斷器環(huán)境溫度必須與被保護(hù)對(duì)象的環(huán)境溫度基

59、本一致，如果相差太大，可能會(huì)使保護(hù)動(dòng)作出現(xiàn)誤差，因此，盡量避免安裝在高溫場(chǎng)合，因熔體長期處于高溫下可能老化。7)檢查導(dǎo)電部分有無熔焊、燒損、影響接觸的現(xiàn)象。第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)8)熔斷器上、下觸點(diǎn)處的彈簧是否有足夠的彈性，接觸面是否緊密。9)應(yīng)經(jīng)常清除熔斷器上及夾子上的灰塵和污垢，可用干凈的布擦拭。(5)熔體熔斷的原因1)對(duì)于變截面熔體，通常在小截面處熔斷是由于過負(fù)載引起，因?yàn)樾〗孛嫣帨囟壬仙^快，熔體由于過負(fù)載熔斷，使熔斷部位長度較短。2)變截面熔體的大截面部位也熔化無遺，熔體爆熔或熔斷部位很長，一般是由于短路而引起熔斷。3)熔斷器熔體誤熔斷：熔斷器熔體在短路情況下熔斷是正常的，但有時(shí)在額定

60、電流運(yùn)行狀態(tài)下也會(huì)熔斷稱為誤熔斷。第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)4)對(duì)于玻璃管密封熔斷器熔體的熔斷，長時(shí)間通過近似額定電流時(shí)，熔體經(jīng)常在中間部位熔斷，但并不伸長，熔體氣化后附在玻璃管壁上；如有1.6倍左右額定電流反復(fù)通過和斷開時(shí)，熔體經(jīng)常在某一端熔斷且伸長；如有23倍額定電流反復(fù)通過和斷開時(shí)，熔體在中間部位熔斷并氣化，無附著現(xiàn)象；通電時(shí)的沖擊電流會(huì)使熔體在金屬帽附近某一端熔斷；若有大電流(短路電流)通過時(shí)，熔體幾乎全部熔化。5)對(duì)于快速熔斷器熔體的熔斷，過負(fù)載時(shí)與正常工作時(shí)相比所增加的熱量并不很大，而兩端導(dǎo)線與熔體連接處的接觸電阻對(duì)溫升的影響較大，熔體上最高溫度在兩端，所以，經(jīng)常在兩端連接處熔斷；短路時(shí)