风力发电技术题库完整

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；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）。