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            “相對于雙饋式發電機,永磁風力發電機組更能適應低風速,且耗能較少、后續維護成本低,這一機型的相關技術已經得到行業的廣泛關注?!队来棚L力發電機制造技術規范》的標準中,不僅包括永磁風力發電機的基本要求和技術要求,還包括了永磁風力發電機的試驗方法,形成了一個完整的技術標準。這個標準的制定和實施,必將擴大永磁風力發電機在發電行業的廣泛應用,促進永磁風力發電機新的技術發展。”一位不愿具名的參與該標準編制的專家告訴《每周能源觀察》。

            該專家表示,從綜合情況來看,我國低風速的三類風區占到全部風能資源的50%左右,更適合使用永磁風電機組,因此,作為風力發電的關鍵設備,永磁風機將是我國風力發電機未來的發展趨勢。

            標準應用針對性更強

            在《永磁風力發電機制造技術規范》標準中,對永磁風力發電機的技術要求和試驗方法進行了規定,適用于風力發電應用的永磁同步發電機。同時強調只是關于風力發電機的永磁電機技術要求,而不涉及到測速發電機、副勵磁機等永磁電機。

            據了解,一般大型風力發電系統都采用增速機將風力機的轉速提高再驅動發電機。然而,采用增速機不僅增加了振動和噪聲,而且由于潤滑系統和機械磨損需要定期維護,增速機成為風電機組故障率較高的薄弱環節?,F代風力發電技術的發展趨勢一是無刷化,二是采用取消增速機的風力機直接驅動低速發電機,其中最典型的是直接驅動永磁風力發電機。

            “永磁發電機的優點是不需要電勵磁,可實現無刷化,無勵磁損耗、效率高,可以提高電機的功率密度。雖然發電機成本增加,但對于降低機組的振動噪聲和提高運行可靠性有著重要的意義。”哈爾濱電機廠某專家向《每周能源觀察》表示。

            電壓調整率不超過20%

            針對風力發電機應用的特殊性,《永磁風力發電機制造技術規范》標準對電壓調整率進行了定義。即熱態下,額定轉速時的空載電壓和額定電壓之差與額定電壓的比值,通常以百分數表示。同時要求發電機的電壓調整率應與全功率變流器相匹配,永磁風力發電機電壓調整率應不超過20%。

            專家解釋,電壓調整率是發電機的一項重要指標,它決定了輸出的電能品質,在發電機的設計當中起著重要而不可忽略的作用。對于發電機電壓調整率的測定,應在溫升試驗后或熱狀態下進行。試驗時,保持發電機轉速為額定轉速,發電機輸出由空載到額定功率,測定發電機定子端電壓有效值。

            《標準》中對電壓調整率測定的試驗方法作了詳細說明。被試永磁電機與拖動電機同軸相連,作發電機運行。拖動電機由一臺電力變頻器供電,由電力變頻器和拖動電機對被試永磁電機進行轉速、電壓和功率的調節。此外,被試電機也可通過其他的負載運行方式,調節到額定工況下進行試驗。

            發電機應承受1.2倍最高轉速運行

            在《標準》中還特殊規定永磁風力發電機的超速試驗應為1.2倍的最高轉速,而不是常規發電機規定的1.2倍的額定轉速。這也意味著永磁風力發電機在設計上應能承受1.2倍最高轉速的運行,而不發生損壞及有害變形。

            對此,專家介紹,如果發電機的轉速超過了規定的轉速,則轉子的離心力會過大,引起發電機損壞。譬如離心力使得發電機的繞組線圈變形,與定子擦刮損壞。如無其他規定,超速試驗允許在冷狀態下進行,并可根據具體情況選用電動機法(提高電源頻率)或原動機拖動法。在升速過程中,當電機達到額定轉速時,應觀察電機運轉情況,確認無異?,F象后,再以適當的加速度提高轉速,直至規定的轉速。專家強調,此時超速值達到120%最高轉速的持續時間應不少于2分鐘。而采用原動機拖動法時,則應注意發電機空載電壓一般不應超過1.3伏,同時要檢查電機轉動部分是否有損壞或產生有害變形。

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