第一篇：局部通風(fēng)機(jī)的供電方式及風(fēng)電瓦斯電閉鎖

局部通風(fēng)機(jī)的供電方式及風(fēng)電瓦斯電閉鎖

金源礦井按突出礦井設(shè)計(jì)，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井、低瓦斯礦井中高瓦斯區(qū)的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須配備安裝同等能力的備用局部通風(fēng)機(jī)，并能自動(dòng)切換。正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須采用三專（專用開關(guān)、專用電纜、專用變壓器）供電；備用局部通風(fēng)機(jī)電源必須取自同時(shí)帶電的另一電源，當(dāng)正常工作的局部通風(fēng)機(jī)故障時(shí)，備用局部通風(fēng)機(jī)能自動(dòng)啟動(dòng)，保持掘進(jìn)工作面正常通風(fēng)。

正常工作和備用局部通風(fēng)機(jī)均失電停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，正常工作的局部通風(fēng)機(jī)和備用局部通風(fēng)機(jī)均不得自行啟動(dòng)，必須人工開啟局部通風(fēng)機(jī)。

掘進(jìn)工作面正常工作的局部通風(fēng)機(jī)設(shè)置了風(fēng)電、瓦斯電閉鎖開關(guān)，從而使局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)的地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)、瓦斯電閉鎖，保證當(dāng)掘進(jìn)工作面瓦斯超限或正常工作的局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)、以及停風(fēng)后，能切斷掘進(jìn)工作面停風(fēng)區(qū)內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源。正常工作的局部通風(fēng)機(jī)故障，切換到備用局部通風(fēng)機(jī)工作時(shí)，該局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)范圍內(nèi)應(yīng)停止工作，排除故障；待故障被排除，恢復(fù)到正常工作的局部通風(fēng)后方可恢復(fù)工作。使用2臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)供風(fēng)的，2臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)都必須同時(shí)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電瓦斯電閉鎖。

每10天至少進(jìn)行一次甲烷風(fēng)電閉鎖試驗(yàn)，每天應(yīng)進(jìn)行一次正常工作的局部通風(fēng)機(jī)與備用局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換試驗(yàn)，試驗(yàn)期間不得影響局部通風(fēng)，試驗(yàn)記錄要存檔備查。

使用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的掘進(jìn)工作面，不得停風(fēng)；因檢修、停電、故障等原因停風(fēng)時(shí)，必須將人員全部撤至全風(fēng)壓進(jìn)風(fēng)流處，并切斷電源。

恢復(fù)通風(fēng)前，必須由專職瓦斯檢查員檢查瓦斯，只有在局部通風(fēng)機(jī)及其開關(guān)附近10m以內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷疾怀^0.5%時(shí)，方可由指定人員開啟局部通風(fēng)機(jī)。

第二篇：【031】“風(fēng)、瓦斯電閉鎖”定期實(shí)驗(yàn)記錄

煤礦“ 風(fēng)、瓦斯電 閉鎖”定期實(shí)驗(yàn)記錄 日期 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 實(shí)驗(yàn)情況 負(fù)責(zé)人 使用地點(diǎn)

第三篇：雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動(dòng)切換及瓦斯、風(fēng)電閉鎖技術(shù)

雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動(dòng)切換及瓦斯、風(fēng)電閉鎖技術(shù) 在東龐礦瓦斯涌出異常區(qū)掘進(jìn)工作面的應(yīng)用與改造

張智峰1

白勝民2 摘要：

關(guān)鍵詞：

近年來，隨著礦井先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的引進(jìn)，生產(chǎn)能力的增加，生產(chǎn)水平的延伸，東龐礦自2000年以來多處出現(xiàn)高瓦斯異常涌出區(qū)，北翼六采區(qū)、2603、2604、2605、2606、2607工作面，九采區(qū)2900軌道下山、2900皮帶下山、2900北翼輔助軌道下山掘進(jìn)期間平均瓦斯絕對(duì)涌出量超過2.5m3/min，由此，可見東龐礦正處于低瓦斯礦井向高瓦斯礦井發(fā)展的過渡時(shí)期，據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局統(tǒng)計(jì)，低瓦斯礦井爆炸突出約占總瓦斯爆炸次數(shù)的60%以上，而掘進(jìn)發(fā)生瓦斯爆炸的次數(shù)占80%以上。針對(duì)上述嚴(yán)峻的形勢，東龐礦通過不斷技術(shù)創(chuàng)新改造，在掘進(jìn)、通風(fēng)、機(jī)電技術(shù)方面積累了一套極為完善的驗(yàn)收，基本形成了掘進(jìn)安全裝備系列化，以2607軌道巷掘進(jìn)采用雙風(fēng)機(jī)、雙電源和風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換及風(fēng)電、瓦斯電雙閉鎖技術(shù)為實(shí)例，杜絕了瓦斯爆炸事故，該技術(shù)的應(yīng)用與改造經(jīng)驗(yàn)，以其所有借鑒。

1、工作面概況

2607工作面位于二水平六采區(qū)，主采2#煤層。上部為已采的2603采空區(qū)，左右兩側(cè)為實(shí)體煤，2607為傾斜布置開采的傾斜長壁綜采工作面，傾斜掘進(jìn)長度800米，工作面斜長165.5m，煤層平均厚度約4.3米，煤層傾向4--16度，可采儲(chǔ)量為86.4萬噸。

工作面平均瓦斯絕對(duì)涌出量超過2.5m3/min，煤塵爆炸指數(shù)為33.72--34.86%，具有爆炸性，2#煤層屬于二類自燃三類可能自燃煤層，自燃發(fā)火期為12--18個(gè)月，煤層具有自燃傾向性。

巷道均采用錨梁網(wǎng)沿為煤層頂板支護(hù)，規(guī)格寬×中高=4.5×3.5m，供風(fēng)距離1000m ,經(jīng)計(jì)算局扇風(fēng)量不得小于550m3/min。

2、雙風(fēng)機(jī)、雙變頻器選型及配套風(fēng)機(jī)控制 2.1雙風(fēng)機(jī)的選型交頻選型 根據(jù)風(fēng)量計(jì)算，2607軌道巷采用的兩臺(tái)2BZK--NO6-3/60對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)一臺(tái)，一臺(tái)備用，設(shè)一趟直徑800mm高強(qiáng)度柔性風(fēng)筒，利用雙級(jí)變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)量，滿足工作面風(fēng)理要求。實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗延長電機(jī)使用壽命。

（1）風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：ZJT-30型隔爆兼本安智能變頻調(diào)速。電機(jī)功率（KW）30×2

全壓效率%>80 全風(fēng)壓（Pa）900--650

噪音dBA<85

風(fēng)量m3/min 625--350

風(fēng)筒直徑（mm）800 轉(zhuǎn)速（r/min）2950

單級(jí)送風(fēng)距離（mm）2500；

雙級(jí)送風(fēng)距離（mm）3500。外形尺寸 長×寬×高： 2860×786×1060（mm）

質(zhì)量（kg）1340（2）變頻帶器主要參數(shù) 2.2風(fēng)機(jī)控制開關(guān)選型

根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定“低壓電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備應(yīng)具備短路、過負(fù)荷、單相斷路、漏電閉鎖保護(hù)裝置”和電機(jī)功率30kw，風(fēng)機(jī)控制開關(guān)選用邢臺(tái)金牛電控設(shè)備廠生產(chǎn)的QBZ-80D開關(guān)。

變頻調(diào)速裝置和QBZ-80D開關(guān)的推廣使用，延長了電機(jī)的使用壽命，大大降低了燒電機(jī)造成停風(fēng)瓦斯積聚事故。

3、雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換及專線加裝試驗(yàn)開關(guān) 3.1雙電源供電設(shè)置

專用雙源的實(shí)現(xiàn)方法為，一路為風(fēng)機(jī)專用線路即從專用高壓開關(guān)變壓器_專用風(fēng)機(jī)饋電開關(guān)_風(fēng)機(jī)控制開關(guān)，另一路由本工作面低壓動(dòng)力電源提供，應(yīng)注意的是采區(qū)變電所高壓側(cè)其動(dòng)力電源與風(fēng)機(jī)專用電源不在同一進(jìn)線上，即在高壓側(cè)就采用雙路，以便減少高壓故障引起大面積停電事故。當(dāng)專用線路任一風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)將自動(dòng)切換到同等供風(fēng)能力的風(fēng)機(jī)，時(shí)間約3--5秒，繼續(xù)向工作面供風(fēng)。備用風(fēng)機(jī)的電源接在閉鎖開關(guān)的主風(fēng)機(jī)的電源由專線供電為正常掘進(jìn)供風(fēng)。

3.2風(fēng)機(jī)供電自動(dòng)切換裝置（如圖）3.3局部通風(fēng)機(jī)專線加裝試驗(yàn)開關(guān)

為避免每天試驗(yàn)檢漏繼電器引起風(fēng)機(jī)專線停電，采用和風(fēng)機(jī)專用饋電并聯(lián)一個(gè)同等型號(hào)的試驗(yàn)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)專線不停電，不停風(fēng)。

4、風(fēng)電、瓦斯電閉鎖安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置 該工作面主局部通風(fēng)機(jī)執(zhí)行風(fēng)電、瓦斯電雙閉鎖，備用風(fēng)機(jī)不執(zhí)行。實(shí)現(xiàn)雙閉鎖的方法：采用KFD-3型井下分站，及配套的風(fēng)機(jī)開停傳感器（KJC-90型電氣設(shè)備開停傳感器）和KG9701型智能低濃度沼氣傳感器和KDD-1型遠(yuǎn)程斷電儀與閉路開關(guān)進(jìn)行聯(lián)鎖，實(shí)現(xiàn)雙閉鎖。（如圖）

KFD-3型井下分站是KJ90煤礦給監(jiān)控系統(tǒng)的主要配套設(shè)備，具有數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、顯示、斷電控制、紅外遙控及遠(yuǎn)距離通訊等功能，該分站的電源接在風(fēng)機(jī)專用線路的電源側(cè)。

KTC-90型電氣設(shè)備開停傳感器是利用磁感應(yīng)原理，通過測定風(fēng)機(jī)負(fù)荷電纜周圍磁場有無，間接測量風(fēng)機(jī)的開停工作狀態(tài)，KG9701型智能低濃度沼氣傳感器可以連續(xù)自動(dòng)地將沼氣濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，輸給分站，并且有就地顯示沼氣渡度，超限聲光報(bào)警斷電功能，測量范圍0-4.0%CH4 4.2礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)

利用KJ90與KFD-3井下分站以及配套設(shè)備形成礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，按程序系統(tǒng)具有時(shí)實(shí)、監(jiān)測瓦斯?jié)舛茸兓L(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以及按設(shè)定進(jìn)行報(bào)警、顯示、存儲(chǔ)、打印、報(bào)表等功能，該系統(tǒng)將國際先進(jìn)的傳感技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到通風(fēng)上，給整個(gè)系統(tǒng)的通風(fēng)安全水平帶來了質(zhì)的飛躍，保證了礦井掘進(jìn)期間的安全生產(chǎn)。

5、安全技術(shù)措施 5.1設(shè)計(jì)要求：

雙風(fēng)機(jī)、風(fēng)電、瓦斯電閉鎖以及KJ90的配套設(shè)備等，由通風(fēng)部門設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中要有監(jiān)測設(shè)備布置圖、供電系統(tǒng)圖和風(fēng)電、瓦斯電閉鎖系統(tǒng)圖，圖中要有明確的設(shè)備編號(hào)、型號(hào)、要有明確的探頭報(bào)警濃度、斷電濃度、復(fù)電范圍及復(fù)電濃度等。

5.2驗(yàn)收試驗(yàn)

局部通風(fēng)機(jī)及監(jiān)控設(shè)施必須在開掘工作面開口施工前進(jìn)行驗(yàn)收，否則嚴(yán)禁運(yùn)轉(zhuǎn)使用。局部通風(fēng)機(jī)及監(jiān)測設(shè)施安裝完畢后，通風(fēng)區(qū)應(yīng)立即提出申請(qǐng)，由調(diào)度室組織，通風(fēng)區(qū)、安檢科、機(jī)電科、動(dòng)力科等有關(guān)職能科室和采掘開施工單位共同參加進(jìn)行驗(yàn)收。做好驗(yàn)收和試驗(yàn)記錄，并填報(bào)“東龐礦高瓦斯地區(qū)風(fēng)電、瓦斯電閉鎖的試驗(yàn)報(bào)告”。驗(yàn)收和試驗(yàn)記錄中必須有：風(fēng)機(jī)及儀器的安裝地點(diǎn)、型號(hào)、功率、編號(hào)、驗(yàn)收試驗(yàn)人員、驗(yàn)收試驗(yàn)內(nèi)容、存在的問題等內(nèi)容。未經(jīng)驗(yàn)收或驗(yàn)收不合格的風(fēng)機(jī)及監(jiān)測設(shè)備，應(yīng)立即進(jìn)行整改，否則不得投入正常使用。

由安檢科組織。調(diào)度室、通風(fēng)區(qū)、動(dòng)力科等生產(chǎn)單位參加，每周必須對(duì)風(fēng)電、瓦斯電閉鎖進(jìn)行一次試驗(yàn)，并校核其精度，報(bào)警情況等，檢驗(yàn)人升井后，填寫工作記錄，存檔備查。

兩臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向一個(gè)掘進(jìn)工作面供風(fēng)的，各臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)必須同時(shí)與工作面電源連鎖。即當(dāng)任何一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)發(fā)生故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必須立即切斷工作面電源。當(dāng)主局部通風(fēng)機(jī)發(fā)生故障停機(jī)，副局部通風(fēng)機(jī)投運(yùn)后，工作面禁止進(jìn)尺作業(yè)，只有當(dāng)主局部通風(fēng)機(jī)故障排除并恢復(fù)正常運(yùn)行后方可進(jìn)行進(jìn)尺作業(yè)風(fēng)機(jī)故障的排除或更換風(fēng)機(jī)工作必須在8小時(shí)內(nèi)完成。

6.結(jié)語

東龐礦通過對(duì)瓦斯涌出異常區(qū)掘進(jìn)工作面實(shí)行“雙風(fēng)機(jī)、雙電源、風(fēng)機(jī)電源自動(dòng)切換、三專兩鎖技術(shù)”以及利用KJ90 配套設(shè)備與全礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)（調(diào)度室）聯(lián)網(wǎng)將瓦斯?jié)舛?，風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況、斷電、復(fù)電等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，并能隨時(shí)打印出來，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)工作面的安全生產(chǎn)，特別是為低瓦斯礦井向高瓦斯礦井過渡時(shí)期出現(xiàn)的瓦斯涌出異常區(qū)掘進(jìn)工作面在瓦斯機(jī)電治理上提供了可供借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)。

作者簡介：張智峰（1958—）。男，河北威縣人，河北金牛能源股份有限公司東龐礦安檢科副科長，助理工程師。

第四篇：風(fēng)電基礎(chǔ)知識(shí)

葉輪

風(fēng)電場的風(fēng)力機(jī)通常有２片或３片葉片，葉尖速度50～70ｍ／ｓ，具有這樣的葉尖速度，3葉片葉輪通常能夠提供最佳效率，然而2葉片葉輪僅降低2～3％效率。甚至可以使用單葉片葉輪，它帶有平衡的重錘，其效率又降低一些，通常比2葉片葉輪低6％。盡管葉片少了，自然降低了葉片的費(fèi)用，但這是有代價(jià)的。對(duì)于外形很均衡的葉片，葉片少的葉輪轉(zhuǎn)速就要快些，這樣就會(huì)導(dǎo)致葉尖噪聲和腐蝕等問題。更多的人認(rèn)為3葉片從審美的角度更令人滿意。3葉片葉輪上的受力更平衡，輪轂可以簡單些，然而2葉片、1葉片葉輪的輪轂通常比較復(fù)雜，因?yàn)槿~片掃過風(fēng)時(shí)，速度是變的，為了限制力的波動(dòng)，輪轂具有翹翹板的特性。翹翹板的輪轂，葉輪鏈接在輪轂上，允許葉輪在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)向后或向前傾斜幾度。葉片的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在每周旋轉(zhuǎn)中會(huì)明顯的減少由于陣風(fēng)和剪切在葉片上產(chǎn)生的載荷。

葉片是用加強(qiáng)玻璃塑料（GRP）、木頭和木板、碳纖維強(qiáng)化塑料（CFRP）、鋼和鋁構(gòu)成的。對(duì)于小型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，如葉輪直徑小于５米，選擇材料通常關(guān)心的是效率而不是重量、硬度和葉片的其它特性。對(duì)于大型風(fēng)機(jī)，葉片特性通常較難滿足，所以對(duì)材料的選擇更為重要。

世界上大多數(shù)大型風(fēng)力機(jī)的葉片是由GRP制成的。這些葉片大部分是用手工把聚脂樹脂敷層，和通常制造船殼、園藝、游戲設(shè)施及世界范圍內(nèi)消費(fèi)品的方法一樣。其過程需要很高的技術(shù)水平才能得到理想的結(jié)果，并且如果人們對(duì)重量不太關(guān)心的話，比如對(duì)于長度小于２０米的葉片，設(shè)計(jì)也不很復(fù)雜。不過有很多很先進(jìn)的利用GRP的方法，可以減小重量，增加強(qiáng)度，在此就不贅述了。玻璃纖維要較精確的放置，如果把它放在預(yù)浸片材中，使用高性能樹脂，如控制環(huán)氧樹脂比例，并在高溫下加工處理。當(dāng)今，出現(xiàn)了簡單的手工鋪放聚脂，通過認(rèn)真地選擇和放置纖維，為GRP葉片提供了降低成本的途徑。

偏航系統(tǒng)

風(fēng)力機(jī)的偏航系統(tǒng)也稱為對(duì)風(fēng)裝置，其作用在于當(dāng)風(fēng)速矢量的方向變化時(shí)，能夠快速平穩(wěn)地對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，以便風(fēng)輪獲得最大的風(fēng)能。

小微型風(fēng)力機(jī)常用尾舵對(duì)風(fēng)，它主要有兩部分組成，一是尾翼，裝在尾桿上與風(fēng)輪軸平行或成一定的角度。為了避免尾流的影響，也可將尾翼上翹，裝在較高的位置。

中小型風(fēng)機(jī)可用舵輪作為對(duì)風(fēng)裝置，其工作原理大致如下：當(dāng)風(fēng)向變化時(shí)，位于風(fēng)輪后面兩舵輪（其旋轉(zhuǎn)平面與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面相垂直）旋轉(zhuǎn)，并通過一套齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)使風(fēng)輪偏轉(zhuǎn)，當(dāng)風(fēng)輪重新對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向后，舵輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)風(fēng)過程結(jié)束。

大中型風(fēng)力機(jī)一般采用電動(dòng)的偏航系統(tǒng)來調(diào)整風(fēng)輪并使其對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。偏航系統(tǒng)一般包括感應(yīng)風(fēng)向的風(fēng)向標(biāo)，偏航電機(jī)，偏航行星齒輪減速器，回轉(zhuǎn)體大齒輪等。其工作原理如下：風(fēng)向標(biāo)作為感應(yīng)元件將風(fēng)向的變化用電信號(hào)傳遞到偏航電機(jī)的控制回路的處理器里，經(jīng)過比較后處理器給偏航電機(jī)發(fā)出順時(shí)針或逆時(shí)針的偏航命令，為了減少偏航時(shí)的陀螺力矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速將通過同軸聯(lián)接的減速器減速后，將偏航力矩作用在回轉(zhuǎn)體大齒輪上，帶動(dòng)風(fēng)輪偏航對(duì)風(fēng)，當(dāng)對(duì)風(fēng)完成后，風(fēng)向標(biāo)失去電信號(hào)，電機(jī)停止工作，偏航過程結(jié)束。

風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)

所有并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過三相交流（AC）電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電機(jī)分為兩個(gè)主要類型。同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行的頻率與其所連電網(wǎng)的頻率完全相同，同步發(fā)電機(jī)也被稱為交流發(fā)電機(jī)。異步發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的頻率比電網(wǎng)頻率稍高，異步發(fā)電機(jī)常被稱為感應(yīng)發(fā)電機(jī)。

感應(yīng)發(fā)電機(jī)與同步發(fā)電機(jī)都有一個(gè)不旋轉(zhuǎn)的部件被稱為定子，這兩種電機(jī)的定子相似，兩種電機(jī)的定子都與電網(wǎng)相連，而且都是由疊片鐵芯上的三相繞組組成，通電后產(chǎn)生一個(gè)以恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場。盡管兩種電機(jī)有相似的定子，但它們的轉(zhuǎn)子是完全不同的。同步電機(jī)中的轉(zhuǎn)子有一個(gè)通直流電的繞組，稱為勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組建立一個(gè)恒定的磁場鎖定定子繞組建立的旋轉(zhuǎn)磁場。因此，轉(zhuǎn)子始終能以一個(gè)恒定的與定子磁場和電網(wǎng)頻率同步的恒定轉(zhuǎn)速上旋轉(zhuǎn)。在某些設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)子磁場是由永磁機(jī)產(chǎn)生的，但這對(duì)大型發(fā)電機(jī)來說不常用。

感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子就不同例如，它是由一個(gè)兩端都短接的鼠籠形繞組構(gòu)成。轉(zhuǎn)子與外界沒有電的連接，轉(zhuǎn)子電流由轉(zhuǎn)子切割定子旋轉(zhuǎn)磁場的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生。如果轉(zhuǎn)子速度完全等于定子轉(zhuǎn)速磁場的速度（與同步發(fā)電機(jī)一樣），這樣就沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就沒有轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流。因此，感應(yīng)發(fā)電機(jī)總的轉(zhuǎn)速總是比定子旋轉(zhuǎn)磁場速度稍高，其速度差叫滑差，在正常運(yùn)行期間。它大概為1%。

同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)

將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能裝置的發(fā)電機(jī)常用同步勵(lì)磁發(fā)電機(jī)、永磁發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)。同步發(fā)電機(jī)應(yīng)用非常廣泛，在核電、水電、火電等常規(guī)電網(wǎng)中所使用的幾乎都是同步發(fā)電機(jī)，在風(fēng)力發(fā)電中同步發(fā)電機(jī)即可以獨(dú)立供電又可以并網(wǎng)發(fā)電。然而同步發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)時(shí)必須要有同期檢測裝置來比較發(fā)電機(jī)側(cè)和系統(tǒng)側(cè)的頻率、電壓、相位，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使發(fā)電機(jī)發(fā)出電能的頻率與系統(tǒng)一致；操作自動(dòng)電壓調(diào)壓器將發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整到與系統(tǒng)電壓相一致；同時(shí)，微調(diào)風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速從周期檢測盤上監(jiān)視，使發(fā)電機(jī)的電壓與系統(tǒng)的電壓相位相吻合，就在頻率、電壓、相位同時(shí)一臻的瞬間，合上斷路器將風(fēng)力發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)。同期裝置可采用手動(dòng)同期并網(wǎng)和自同期并網(wǎng)。但總體來說，由于同步發(fā)電機(jī)造價(jià)比較高，同時(shí)并網(wǎng)麻煩，故在并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中很少采用。

控制監(jiān)測系統(tǒng)

風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行及保護(hù)需要一個(gè)全自動(dòng)控制系統(tǒng)，它必須能控制自動(dòng)啟動(dòng)，葉片槳距的機(jī)械調(diào)節(jié)裝置（在變槳距風(fēng)力機(jī)上）及在正常和非正常情況下停機(jī)。除了控制功能，系統(tǒng)也能用于監(jiān)測以提供運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)速、風(fēng)向等信息。該系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，除了小的風(fēng)力機(jī)，控制及監(jiān)測還可以遠(yuǎn)程進(jìn)行?？刂葡到y(tǒng)具有及格主要功能：

1、順序控制啟動(dòng)、停機(jī)以及報(bào)警和運(yùn)行信號(hào)的監(jiān)測

2、偏航系統(tǒng)的低速閉環(huán)控制

3、槳距裝置(如果是變槳距風(fēng)力機(jī))快速閉環(huán)控制

4、與風(fēng)電場控制器或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的通訊

風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)

葉輪葉片產(chǎn)生的機(jī)械能有機(jī)艙里的傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，它包括一個(gè)齒輪箱、離合器和一個(gè)能使風(fēng)力機(jī)在停止運(yùn)行時(shí)的緊急情況下復(fù)位的剎車系統(tǒng)。齒輪箱用于增加葉輪轉(zhuǎn)速，從20~50轉(zhuǎn)/分到1000~1500轉(zhuǎn)/分，后者是驅(qū)動(dòng)大多數(shù)發(fā)電機(jī)所需的轉(zhuǎn)速。齒輪箱可以是一個(gè)簡單的平行軸齒輪箱，其中輸出軸是不同軸的，或者它也可以是較昂貴的一種，允許輸入、輸出軸共線，使結(jié)構(gòu)更緊湊。傳動(dòng)系統(tǒng)要按輸出功率和最大動(dòng)態(tài)扭矩載荷來設(shè)計(jì)。由于葉輪功率輸出有波動(dòng)，一些設(shè)計(jì)者試圖通過增加機(jī)械適應(yīng)性和緩沖驅(qū)動(dòng)來控制動(dòng)態(tài)載荷，這對(duì)大型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)來說是非常重要的，因其動(dòng)態(tài)載荷很大，而且感應(yīng)發(fā)電機(jī)的緩沖余地比小型風(fēng)力機(jī)的小。

異步發(fā)電機(jī)

永磁發(fā)電機(jī)是一種將普通同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子改變成永磁結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)，常用的永磁材料有鐵氧體（BaFeO）、釤鈷5(SmCo)等，永磁發(fā)電機(jī)一般用于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中。

異步發(fā)電機(jī)是指異步電機(jī)處于發(fā)電的工作狀態(tài)，從其激勵(lì)方式有電網(wǎng)電源勵(lì)磁發(fā)電（他勵(lì)）和并聯(lián)電容自勵(lì)發(fā)電（自勵(lì)）兩種情況。電網(wǎng)電源勵(lì)磁發(fā)電：是將異步電機(jī)接到電網(wǎng)上，電機(jī)內(nèi)的定子繞組產(chǎn)生以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場，再用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，電網(wǎng)提供的磁力矩的方向必定與轉(zhuǎn)速方向相反，而機(jī)械力矩的方向則與轉(zhuǎn)速方向相同，這時(shí)就將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。在這種情況下，異步電機(jī)發(fā)出的有功功率向電網(wǎng)輸送；同時(shí)又消耗電網(wǎng)的無功功率作勵(lì)磁作用，并供應(yīng)定子和轉(zhuǎn)子漏磁所消耗的無功功率，因此異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電時(shí)，一般要求加無功補(bǔ)償裝置，通常用并列電容器補(bǔ)償?shù)姆绞健?/p>

２、并聯(lián)電容器自勵(lì)發(fā)電：并聯(lián)電容器的連接方式分為星形和三角形兩種。勵(lì)磁電容的接入在發(fā)電機(jī)利用本身的剩磁發(fā)電的過程中，發(fā)電機(jī)周期性地向電容器充電；同時(shí)，電容器也周期性地通過異步電機(jī)的定子繞組放電。這種電容器與繞組組成的交替進(jìn)行充放電的過程，不斷地起到勵(lì)磁的作用，從而使發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。勵(lì)磁電容分為主勵(lì)磁電容和輔助勵(lì)磁電容，主勵(lì)磁電容是保證空載情況下建立電壓所需要的電容，輔助電容則是為了保證接入負(fù)載后電壓的恒定，防止電壓崩潰而設(shè)的。

通過上述的分析，異步發(fā)電機(jī)的起動(dòng)、并網(wǎng)很方便且便于自動(dòng)控制、價(jià)格低、運(yùn)行可靠、維修便利、運(yùn)行效率也較高、因此在風(fēng)力發(fā)電方面并網(wǎng)機(jī)組基本上都是采用異步發(fā)電機(jī)，而同步發(fā)電機(jī)則常用于獨(dú)立運(yùn)行方面。

偏航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)調(diào)向力矩的大小，可以進(jìn)行齒輪傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算。當(dāng)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)體大齒輪的主動(dòng)小齒輪的強(qiáng)度不能滿足時(shí)，可選用兩套偏航電機(jī)－－－行星齒輪減速器分置于風(fēng)輪主輪的兩側(cè)對(duì)稱布置，每個(gè)電機(jī)的容量為總?cè)萘康囊话搿｝X輪傳動(dòng)計(jì)算可按開式齒輪傳動(dòng)計(jì)算，其主要的磨損形式是齒面磨損失效，如調(diào)向力矩較大，除按照彎曲強(qiáng)度計(jì)算之外，應(yīng)計(jì)算齒面接觸強(qiáng)度。

值得注意的是，大多數(shù)風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)輸出功率的同軸電纜在風(fēng)力機(jī)偏航時(shí)一同旋轉(zhuǎn)，為了防止偏航超出而引起的電纜旋轉(zhuǎn)，應(yīng)該設(shè)置解纜裝置，并增加扭纜傳感器以監(jiān)視電纜的扭轉(zhuǎn)狀態(tài)。位于下風(fēng)向布重的風(fēng)輪，能夠自動(dòng)找正風(fēng)向。在總體布置時(shí)應(yīng)考慮塔架前面的重量略重一些，這樣在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)平衡就會(huì)好一些。

電機(jī)的切換

根據(jù)風(fēng)速?zèng)Q定是選擇小發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電，還是選擇大發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)，若風(fēng)速低于8米/秒，則小發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行且風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)切換到“投入G2”。如果風(fēng)速高于8米/秒，則選擇“空轉(zhuǎn)G1”運(yùn)行狀態(tài)。

投入G2：

小發(fā)電機(jī)接觸器閉合，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)電流由可控硅控制到350A。一旦投入過程完成，可控硅切除，風(fēng)機(jī)切換到“運(yùn)行G2”狀態(tài)。

風(fēng)電投入小發(fā)電機(jī)發(fā)電，如果平均輸出功率在某一單位時(shí)間內(nèi)太低，這是小發(fā)電機(jī)斷開且風(fēng)機(jī)切換到“等待重新支轉(zhuǎn)”的狀態(tài)。如果平均輸出功率超過了限定值110KW，則小發(fā)電機(jī)切除，風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)切換到“G1空轉(zhuǎn)”。

G1空轉(zhuǎn)：

風(fēng)機(jī)等待風(fēng)速達(dá)到投入大電機(jī)的風(fēng)速，一旦達(dá)到這個(gè)風(fēng)速則風(fēng)機(jī)就切換到“投入G1”狀態(tài)。

投入G1：

大發(fā)電機(jī)的接觸接通。發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)電流由可控硅將其限定在350A。投入過程一結(jié)束，可控硅切除，風(fēng)機(jī)切換到“運(yùn)行G1”狀態(tài)。

運(yùn)行G1

風(fēng)機(jī)的大電機(jī)投入發(fā)電，如果功率輸出在一定的時(shí)間內(nèi)少于限定值80KW，大發(fā)電機(jī)切除，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)切換到“切換G11-G12”狀態(tài)。

切換G1-G2

大發(fā)電機(jī)的接觸器切除小發(fā)電機(jī)的接觸器接通，可控硅將發(fā)電機(jī)的電流限定到700A，一旦投入過程完成，可控硅切除，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)為“運(yùn)轉(zhuǎn)G2”狀態(tài)。

等待再投入

如果小發(fā)電機(jī)的出力小于限定值，則此運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)作。此狀態(tài)下，小發(fā)電機(jī)的接觸器被切除，如果風(fēng)速有效，風(fēng)機(jī)就切換到“投入G2”狀態(tài)，如果風(fēng)速低于限定值，風(fēng)機(jī)將切換到“空轉(zhuǎn)G2”狀態(tài)。

風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變

風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變

說明各種工作狀態(tài)之間是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的。

提高工作狀態(tài)層次只能一層一層地上升，而要降低工作狀態(tài)層次可以是一層或多層。這種工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變方法是基本的控制策略，它主要出發(fā)點(diǎn)是確保機(jī)組的安全運(yùn)行。如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)要往更高層次轉(zhuǎn)化，必須一層一層往上升，用這種過程確定系統(tǒng)的每個(gè)故障是否被檢測。當(dāng)系統(tǒng)在狀態(tài)轉(zhuǎn)變過程中檢測到故障，則自動(dòng)進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。

當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行狀態(tài)中檢測到故障，并且這種故障是致命的，那么工作狀態(tài)不得不從運(yùn)行直接到緊停，這可以立即實(shí)現(xiàn)而不需要通過暫停和停止。

下面我們進(jìn)一步說明當(dāng)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，系統(tǒng)是如何動(dòng)作的。

1．工作狀態(tài)層次上升

緊?！C(jī)

如果停機(jī)狀態(tài)的條件滿足，則：

1)關(guān)閉緊停電路；

2)建立液壓工作壓力；

3)松開機(jī)械剎車。

停機(jī)→暫停

如果暫停的條件滿足，則，1)起動(dòng)偏航系統(tǒng)；

2)對(duì)變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，接通變槳距系統(tǒng)壓力閥。

暫停→運(yùn)行

如果運(yùn)行的條件滿足，則：

1)核對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是否處于上風(fēng)向；

2)葉尖阻尼板回收或變槳距系統(tǒng)投入工作；

3)根據(jù)所測轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)是否可以切人電網(wǎng)。

2．工作狀態(tài)層次下降

工作狀態(tài)層次下降包括3種情況：

(1)緊急停機(jī)。緊急停機(jī)也包含了3種情況，即：停止→緊停；暫?！o停；運(yùn)行→緊停。其主要控制指令為：

1)打開緊停電路；

2)置所有輸出信號(hào)于無效；

3)機(jī)械剎車作用；

4)邏輯電路復(fù)位。

(2)停機(jī)。停機(jī)操作包含了兩種情況，即：暫?！C(jī)；運(yùn)行→停機(jī)。

暫停→停機(jī)

1)停止自動(dòng)調(diào)向；

2)打開氣動(dòng)剎車或變槳距機(jī)構(gòu)回油閥(使失壓)。

運(yùn)行→停機(jī)

1)變槳距系統(tǒng)停止自動(dòng)調(diào)節(jié)；

2)打開氣動(dòng)剎車或變槳距機(jī)構(gòu)回油閥(使失壓)；

3)發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)。

(3)暫停。

1)如果發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，調(diào)節(jié)功率降到。后通過晶閘管切出發(fā)電機(jī)；

2)如果發(fā)電機(jī)沒有并入電網(wǎng)，則降低風(fēng)輪轉(zhuǎn)速至0。

(三)故障處理

工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程實(shí)際上還包含著一個(gè)重要的內(nèi)容：當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將自動(dòng)地從較高的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到較低的工作狀態(tài)。故障處理實(shí)際上是針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從某一工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到較低的狀態(tài)層次可能產(chǎn)生的問題，因此檢測的范圍是限定的。

為了便于介紹安全措施和對(duì)發(fā)生的每個(gè)故障類型處理，我們給每個(gè)故障定義如下信息：

1)故障名稱；

2)故障被檢測的描述；

3)當(dāng)故障存在或沒有恢復(fù)時(shí)工作狀態(tài)層次；

4)故障復(fù)位情況(能自動(dòng)或手動(dòng)復(fù)位，在機(jī)上或遠(yuǎn)程控制復(fù)位)。

(1)故障檢測?？刂葡到y(tǒng)設(shè)在頂部和地面的處理器都能夠掃描傳感器信號(hào)以檢測故障，故障由故障處理器分類，每次只能有一個(gè)故障通過，只有能夠引起機(jī)組從較高工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入較低工作狀態(tài)的故障才能通過。

(2)故障記錄。故障處理器將故障存儲(chǔ)在運(yùn)行記錄表和報(bào)警表中。

(3)對(duì)故障的反應(yīng)。對(duì)故障的反應(yīng)應(yīng)是以下三種情況之一：

1)降為暫停狀態(tài)；

2)降為停機(jī)狀態(tài)；

3)降為緊急停機(jī)狀態(tài)。

4)故障處理后的重新起動(dòng)。在故障已被接受之前，工作狀態(tài)層不可能任意上升。故障被接受的方式如下：

如果外部條件良好，一此外部原因引起的故障狀態(tài)可能自動(dòng)復(fù)位。一般故障可以通過遠(yuǎn)程控制復(fù)位，如果操作者發(fā)現(xiàn)該故障可接受并允許起動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，他可以復(fù)位故障。有些故障是致命的，不允許自動(dòng)復(fù)位或遠(yuǎn)程控制復(fù)位，必須有工作人員到機(jī)組工作現(xiàn)場檢查，這些故障必須在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)的控制面板上得到復(fù)位。故障狀態(tài)被自動(dòng)復(fù)位后10min將自動(dòng)重新起動(dòng)。但一天發(fā)生次數(shù)應(yīng)有限定，并記錄顯示在控制面板上。

如果控制器出錯(cuò)可通過自檢(WATCHDOG)重新起動(dòng)。

第五篇：風(fēng)電知識(shí)

風(fēng)電知識(shí)

前言

我國風(fēng)能資源十分豐富，它是一種干凈的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊。

它的作用原理；以風(fēng)作為原動(dòng)力，風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)輪機(jī)的葉輪，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，葉能通過增速箱齒輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)化為電能，送入電網(wǎng)。它的優(yōu)勢；不需要燃料，無污染，運(yùn)行成本低。

風(fēng)電概述 主要零部件

發(fā)電機(jī) 電控柜 制動(dòng)器 增速機(jī) 主軸

液壓站 工裝 外齒式回轉(zhuǎn)支撐 偏航電機(jī)

各零部件主要功能

主軸； 將風(fēng)能轉(zhuǎn)向力傳遞給增速箱

偏航系統(tǒng)； 通過控制技術(shù)，使機(jī)艙旋轉(zhuǎn)至迎風(fēng)方向的機(jī)枸。

增速機(jī)； 增速機(jī)在各齒輪不同傳動(dòng)比的作用下將主軸的低轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)所需的高轉(zhuǎn)速 發(fā)電機(jī)； 將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

偏航壞； 剛度，強(qiáng)度要好，用來支撐整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)，但不能太重。變槳柜系統(tǒng)；通過控制技術(shù)，調(diào)整葉片角度，使風(fēng)能利用最優(yōu)化。制動(dòng)系統(tǒng)；根據(jù)風(fēng)力，風(fēng)速需要，風(fēng)機(jī)可以減速或停機(jī)。

機(jī)艙殼；采用玻璃鋼制成，覆蓋于機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)外，起保護(hù)作用。緊固件等；將各個(gè)零部件固定在設(shè)計(jì)位置，必需適應(yīng)于極限負(fù)載。

工裝；便于裝配，運(yùn)輸。

因?yàn)轱L(fēng)機(jī)常在風(fēng)沙，暴雨，鹽霧，潮濕，-30~40攝氏度中環(huán)境中安放，所以要有較強(qiáng)的野外適應(yīng)性。這對(duì)各零部件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定、疲勞、磨擦、力矩等因素提出了很高的要求。若某一方面出了問題，都有可通造成安全事故。

為此，為了滿足以上要求，我們對(duì)各種材料都進(jìn)行了嚴(yán)格的要求，對(duì)各種連接緊固件都要按求打好力矩。力矩大小好下；

風(fēng)電設(shè)備安裝常見技術(shù)問題

1.1 螺栓聯(lián)接問題

螺栓、螺母聯(lián)接是風(fēng)電行業(yè)的一種最基本最常用的裝配，聯(lián)接過緊時(shí)，螺栓在機(jī)械力的長期作用下容易產(chǎn)生金屬疲勞，發(fā)生剪切或螺牙滑絲等聯(lián)接過松的情況，使部件之間的裝配松動(dòng)，引發(fā)事故。

1.2 振動(dòng)問題

風(fēng)機(jī)葉片在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)主軸，主軸將風(fēng)能轉(zhuǎn)向力傳遞到增速機(jī)，增速機(jī)在各齒輪不同傳動(dòng)比的作用下將主軸的低轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)所需的高轉(zhuǎn)速從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)則完成能由機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的工作，在這一系列的動(dòng)作過程中，還有許多輔助零部件與其配合完成發(fā)電工作（如回轉(zhuǎn)支撐，偏航系統(tǒng)，變槳柜系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)）。在這一系列過程中各系統(tǒng)在相互配合工作過程中必產(chǎn)生大的振動(dòng)。主軸與增速箱發(fā)電機(jī)同心度等問題。1.4 電氣設(shè)備問題

1)安裝隔離開關(guān)時(shí)動(dòng)、靜觸頭的接觸壓力與接觸面積不夠或操作不當(dāng)，可能導(dǎo)致接觸面的電熱氧化，使接觸電阻增大，灼傷、燒蝕觸頭，造成事故。

(2)斷路器弧觸指及觸頭裝配不正確，插入行程、接觸壓力、同期性、分合閘速度達(dá)不到要求，將使觸頭過熱、熄弧時(shí)間延，導(dǎo)致絕緣介質(zhì)分解，壓力驟增，引發(fā)斷路器爆炸事故。

(3)電流互感器因安裝檢修不慎，使一次繞組開路，將產(chǎn)生很高的過電壓，危及人身與設(shè)備安全。

(4)有載調(diào)壓裝置的調(diào)節(jié)裝置機(jī)構(gòu)裝配錯(cuò)誤，或裝配時(shí)不慎掉入雜物，卡住機(jī)構(gòu)，也將發(fā)生程度不同的事故。

(5)主變壓器絕緣破壞或擊穿。在安裝主變吊芯和高壓管等主要工作時(shí)，不慎掉入雜物(如螺帽、鑰匙等，這些情況在工程實(shí)踐中并不罕見)，器身、套管內(nèi)排水不徹底，密封裝置安裝錯(cuò)誤，或者在安裝中損壞，都會(huì)使主變絕緣強(qiáng)度大為降低，可能導(dǎo)致局部絕緣破壞或擊穿，造成惡性事故。

(6)主變壓器保護(hù)拒動(dòng)。主變壓器內(nèi)部或出線側(cè)發(fā)生短路、接地事故，而保護(hù)拒動(dòng)、斷路器不跳閘，巨大的短路電流不僅使短路處事故狀態(tài)擴(kuò)大，也使主變內(nèi)部溫度驟升，變壓器油迅速汽化、分解，成為高爆性的可燃物質(zhì)，這可能發(fā)生主變爆炸的惡性事故。主變的緊急事故油池和其他消防設(shè)施都是針對(duì)這種可能性設(shè)計(jì)的。2 機(jī)電設(shè)備安裝技術(shù)相關(guān)改善辦法

2.1 嚴(yán)格施工組織設(shè)計(jì)及設(shè)備、設(shè)施選擇

施工組織設(shè)計(jì)和設(shè)備、設(shè)施選擇是經(jīng)有關(guān)科技人員共同研究商定的，通過技術(shù)計(jì)算和驗(yàn)算，定有其使用價(jià)。為了防止螺栓過緊或過松按工藝要求打好力矩、涂好螺紋鎖固，二硫化鉬。2.2 按預(yù)定計(jì)劃開展安裝工作

每一項(xiàng)機(jī)電設(shè)備安裝工作順序都有其科學(xué)性。一個(gè)安裝工程的計(jì)劃排隊(duì)是經(jīng)過多方面的考慮，經(jīng)過技術(shù)論證排出的，是有科學(xué)根據(jù)并有一定指導(dǎo)性的，不要隨便改動(dòng)，以免造成工程進(jìn)度連續(xù)不上無法完成工作。

2.3 對(duì)安裝工作要總體布置、統(tǒng)一安排

發(fā)電機(jī)分為兩個(gè)主要類型。同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行的頻率與其所連電網(wǎng)的頻率完全相同，同步發(fā)電機(jī)也被稱為交流發(fā)電機(jī)。異步發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的頻率比電網(wǎng)頻率稍高，異步發(fā)電機(jī)常被稱為感應(yīng)發(fā)電機(jī)。

感應(yīng)發(fā)電機(jī)與同步發(fā)電機(jī)都有一個(gè)不旋轉(zhuǎn)的部件被稱為定子，這兩種電機(jī)的定子相似，兩種電機(jī)的定子都與電網(wǎng)相連，而且都是由疊片鐵芯上的三相繞組組成，通電后產(chǎn)生一個(gè)以恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場。盡管兩種電機(jī)有相似的定子，但它們的轉(zhuǎn)子是完全不同的。同步電機(jī)中的轉(zhuǎn)子有一個(gè)通直流電的繞組，稱為勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組建立一個(gè)恒定的磁場鎖定定子繞組建立的旋轉(zhuǎn)磁場。因此，轉(zhuǎn)子始終能以一個(gè)恒定的與定子磁場和電網(wǎng)頻率同步的恒定轉(zhuǎn)速上旋轉(zhuǎn)。在某些設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)子磁場是由永磁機(jī)產(chǎn)生的，但這對(duì)大型發(fā)電機(jī)來說不常用。

感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子就不同例如，它是由一個(gè)兩端都短接的鼠籠形繞組構(gòu)成。轉(zhuǎn)子與外界沒有電的連接，轉(zhuǎn)子電流由轉(zhuǎn)子切割定子旋轉(zhuǎn)磁場的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生。如果轉(zhuǎn)子速度完全等于定子轉(zhuǎn)速磁場的速度（與同步發(fā)電機(jī)一樣），這樣就沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就沒有轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流。因此，感應(yīng)發(fā)電機(jī)總的轉(zhuǎn)速總是比定子旋轉(zhuǎn)磁場速度稍高，其速度差叫滑差，在正常運(yùn)行期間。它大概為1%。

同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)

將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能裝置的發(fā)電機(jī)常用同步勵(lì)磁發(fā)電機(jī)、永磁發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)。同步發(fā)電機(jī)應(yīng)用非常廣泛，在核電、水電、火電等常規(guī)電網(wǎng)中所使用的幾乎都是同步發(fā)電機(jī)，在風(fēng)力發(fā)電中同步發(fā)電機(jī)即可以獨(dú)立供電又可以并網(wǎng)發(fā)電。然而同步發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)時(shí)必須要有同期檢測裝置來比較發(fā)電機(jī)側(cè)和系統(tǒng)側(cè)的頻率、電壓、相位，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使發(fā)電機(jī)發(fā)出電能的頻率與系統(tǒng)一致；操作自動(dòng)電壓調(diào)壓器將發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整到與系統(tǒng)電壓相一致；同時(shí)，微調(diào)風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速從周期檢測盤上監(jiān)視，使發(fā)電機(jī)的電壓與系統(tǒng)的電壓相位相吻合，就在頻率、電壓、相位同時(shí)一臻的瞬間，合上斷路器將風(fēng)力發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)。同期裝置可采用手動(dòng)同期并網(wǎng)和自同期并網(wǎng)。但總體來說，由于同步發(fā)電機(jī)造價(jià)比較高，同時(shí)并網(wǎng)麻煩，故在并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中很少采用。

控制監(jiān)測系統(tǒng)

風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行及保護(hù)需要一個(gè)全自動(dòng)控制系統(tǒng)，它必須能控制自動(dòng)啟動(dòng)，葉片槳距的機(jī)械調(diào)節(jié)裝置（在變槳距風(fēng)力機(jī)上）及在正常和非正常情況下停機(jī)。除了控制功能，系統(tǒng)也能用于監(jiān)測以提供運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)速、風(fēng)向等信息。該系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，除了小的風(fēng)力機(jī)，控制及監(jiān)測還可以遠(yuǎn)程進(jìn)行?？刂葡到y(tǒng)具有及格主要功能：

1、順序控制啟動(dòng)、停機(jī)以及報(bào)警和運(yùn)行信號(hào)的監(jiān)測

2、偏航系統(tǒng)的低速閉環(huán)控制

3、槳距裝置(如果是變槳距風(fēng)力機(jī))快速閉環(huán)控制

4、與風(fēng)電場控制器或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的通訊

風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)

葉輪葉片產(chǎn)生的機(jī)械能有機(jī)艙里的傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，它包括一個(gè)齒輪箱、離合器和一個(gè)能使風(fēng)力機(jī)在停止運(yùn)行時(shí)的緊急情況下復(fù)位的剎車系統(tǒng)。齒輪箱用于增加葉輪轉(zhuǎn)速，從20~50轉(zhuǎn)/分到1000~1500轉(zhuǎn)/分，后者是驅(qū)動(dòng)大多數(shù)發(fā)電機(jī)所需的轉(zhuǎn)速。

齒輪箱可以是一個(gè)簡單的平行軸齒輪箱，其中輸出軸是不同軸的，或者它也可以是較昂貴的一種，允許輸入、輸出軸共線，使結(jié)構(gòu)更緊湊。傳動(dòng)系統(tǒng)要按輸出功率和最大動(dòng)態(tài)扭矩載荷來設(shè)計(jì)。由于葉輪功率輸出有波動(dòng)，一些設(shè)計(jì)者試圖通過增加機(jī)械適應(yīng)性和緩沖驅(qū)動(dòng)來控制動(dòng)態(tài)載荷，這對(duì)大型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)來說是非常重要的，因其動(dòng)態(tài)載荷很大，而且感應(yīng)發(fā)電機(jī)的緩沖余地比小型風(fēng)力機(jī)的小。

異步發(fā)電機(jī)

永磁發(fā)電機(jī)是一種將普通同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子改變成永磁結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)，常用的永磁材料有鐵氧體（BaFeO）、釤鈷5(SmCo)等，永磁發(fā)電機(jī)一般用于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中。

異步發(fā)電機(jī)是指異步電機(jī)處于發(fā)電的工作狀態(tài)，從其激勵(lì)方式有電網(wǎng)電源勵(lì)磁發(fā)電（他勵(lì)）和并聯(lián)電容自勵(lì)發(fā)電（自勵(lì)）兩種情況。

1電網(wǎng)電源勵(lì)磁發(fā)電：是將異步電機(jī)接到電網(wǎng)上，電機(jī)內(nèi)的定子繞組產(chǎn)生以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場，再用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，電網(wǎng)提供的磁力矩的方向必定與轉(zhuǎn)速方向相反，而機(jī)械力矩的方向則與轉(zhuǎn)速方向相同，這時(shí)就將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。在這種情況下，異步電機(jī)發(fā)出的有功功率向電網(wǎng)輸送；同時(shí)又消耗電網(wǎng)的無功功率作勵(lì)磁作用，并供應(yīng)定子和轉(zhuǎn)子漏磁所消耗的無功功率，因此異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電時(shí)，一般要求加無功補(bǔ)償裝置，通常用并列電容器補(bǔ)償?shù)姆绞健?/p>

２、并聯(lián)電容器自勵(lì)發(fā)電：并聯(lián)電容器的連接方式分為星形和三角形兩種。勵(lì)磁電容的接入在發(fā)電機(jī)利用本身的剩磁發(fā)電的過程中，發(fā)電機(jī)周期性地向電容器充電；同時(shí)，電容器也周期性地通過異步電機(jī)的定子繞組放電。這種電容器與繞組組成的交替進(jìn)行充放電的過程，不斷地起到勵(lì)磁的作用，從而使發(fā)電機(jī)正常發(fā)電。勵(lì)磁電容分為主勵(lì)磁電容和輔助勵(lì)磁電容，主勵(lì)磁電容是保證空載情況下建立電壓所需要的電容，輔助電容則是為了保證接入負(fù)載后電壓的恒定，防止電壓崩潰而設(shè)的。

通過上述的分析，異步發(fā)電機(jī)的起動(dòng)、并網(wǎng)很方便且便于自動(dòng)控制、價(jià)格低、運(yùn)行可靠、維修便利、運(yùn)行效率也較高、因此在風(fēng)力發(fā)電方面并網(wǎng)機(jī)組基本上都是采用異步發(fā)電機(jī)，而同步發(fā)電機(jī)則常用于獨(dú)立運(yùn)行方面。

偏航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)調(diào)向力矩的大小，可以進(jìn)行齒輪傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算。當(dāng)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)體大齒輪的主動(dòng)小齒輪的強(qiáng)度不能滿足時(shí)，可選用兩套偏航電機(jī)－－－行星齒輪減速器分置于風(fēng)輪主輪的兩側(cè)對(duì)稱布置，每個(gè)電機(jī)的容量為總?cè)萘康囊话?。齒輪傳動(dòng)計(jì)算可按開式齒輪傳動(dòng)計(jì)算，其主要的磨損形式是齒面磨損失效，如調(diào)向力矩較大，除按照彎曲強(qiáng)度計(jì)算之外，應(yīng)計(jì)算齒面接觸強(qiáng)度。

值得注意的是，大多數(shù)風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)輸出功率的同軸電纜在風(fēng)力機(jī)偏航時(shí)一同旋轉(zhuǎn)，為了防止偏航超出而引起的電纜旋轉(zhuǎn)，應(yīng)該設(shè)置解纜裝置，并增加扭纜傳感器以監(jiān)視電纜的扭轉(zhuǎn)狀態(tài)。位于下風(fēng)向布重的風(fēng)輪，能夠自動(dòng)找正風(fēng)向。在總體布置時(shí)應(yīng)考慮塔架前面的重量略重一些，這樣在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)平衡就會(huì)好一些。

電機(jī)的切換

根據(jù)風(fēng)速?zèng)Q定是選擇小發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電，還是選擇大發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)，若風(fēng)速低于8米/秒，則小發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行且風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)切換到“投入G2”。

如果風(fēng)速高于8米/秒，則選擇“空轉(zhuǎn)G1”運(yùn)行狀態(tài)。

投入G2：

小發(fā)電機(jī)接觸器閉合，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)電流由可控硅控制到350A。一旦投入過程完成，可控硅切除，風(fēng)機(jī)切換到“運(yùn)行G2”狀態(tài)。

風(fēng)電投入小發(fā)電機(jī)發(fā)電，如果平均輸出功率在某一單位時(shí)間內(nèi)太低，這是小發(fā)電機(jī)斷開且風(fēng)機(jī)切換到“等待重新支轉(zhuǎn)”的狀態(tài)。如果平均輸出功率超過了限定值110KW，則小發(fā)電機(jī)切除，風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)切換到“G1空轉(zhuǎn)”。

G1空轉(zhuǎn)：

風(fēng)機(jī)等待風(fēng)速達(dá)到投入大電機(jī)的風(fēng)速，一旦達(dá)到這個(gè)風(fēng)速則風(fēng)機(jī)就切換到“投入G1”狀態(tài)。

投入G1：

大發(fā)電機(jī)的接觸接通。發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)電流由可控硅將其限定在350A。投入過程一結(jié)束，可控硅切除，風(fēng)機(jī)切換到“運(yùn)行G1”狀態(tài)。

運(yùn)行G1

風(fēng)機(jī)的大電機(jī)投入發(fā)電，如果功率輸出在一定的時(shí)間內(nèi)少于限定值80KW，大發(fā)電機(jī)切除，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)切換到“切換G11-G12”狀態(tài)。

切換G1-G2

大發(fā)電機(jī)的接觸器切除小發(fā)電機(jī)的接觸器接通，可控硅將發(fā)電機(jī)的電流限定到700A，一旦投入過程完成，可控硅切除，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)為“運(yùn)轉(zhuǎn)G2”狀態(tài)。

等待再投入

如果小發(fā)電機(jī)的出力小于限定值，則此運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)作。此狀態(tài)下，小發(fā)電機(jī)的接觸器被切除，如果風(fēng)速有效，風(fēng)機(jī)就切換到“投入G2”狀態(tài)，如果風(fēng)速低于限定值，風(fēng)機(jī)將切換到“空轉(zhuǎn)G2”狀態(tài)。

風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變

風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變

說明各種工作狀態(tài)之間是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的。

提高工作狀態(tài)層次只能一層一層地上升，而要降低工作狀態(tài)層次可以是一層或多層。這種工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變方法是基本的控制策略，它主要出發(fā)點(diǎn)是確保機(jī)組的安全運(yùn)行。如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)要往更高層次轉(zhuǎn)化，必須一層一層往上升，用這種過程確定系統(tǒng)的每個(gè)故障是否被檢測。當(dāng)系統(tǒng)在狀態(tài)轉(zhuǎn)變過程中檢測到故障，則自動(dòng)進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)。

當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行狀態(tài)中檢測到故障，并且這種故障是致命的，那么工作狀態(tài)不得不從運(yùn)行直接到緊停，這可以立即實(shí)現(xiàn)而不需要通過暫停和停止。

下面我們進(jìn)一步說明當(dāng)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，系統(tǒng)是如何動(dòng)作的。

1．工作狀態(tài)層次上升

緊?！C(jī)

如果停機(jī)狀態(tài)的條件滿足，則：

1)關(guān)閉緊停電路；

2)建立液壓工作壓力；

3)松開機(jī)械剎車。

停機(jī)→暫停

如果暫停的條件滿足，則，1)起動(dòng)偏航系統(tǒng)；

2)對(duì)變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，接通變槳距系統(tǒng)壓力閥。

暫停→運(yùn)行

如果運(yùn)行的條件滿足，則：

1)核對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是否處于上風(fēng)向；

2)葉尖阻尼板回收或變槳距系統(tǒng)投入工作；

3)根據(jù)所測轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)是否可以切人電網(wǎng)。

2．工作狀態(tài)層次下降

工作狀態(tài)層次下降包括3種情況：

(1)緊急停機(jī)。緊急停機(jī)也包含了3種情況，即：停止→緊停；暫停→緊停；運(yùn)行→緊停。其主要控制指令為：

1)打開緊停電路；

2)置所有輸出信號(hào)于無效；

3)機(jī)械剎車作用；

4)邏輯電路復(fù)位。

(2)停機(jī)。停機(jī)操作包含了兩種情況，即：暫?！C(jī)；運(yùn)行→停機(jī)。

暫?！C(jī)

1)停止自動(dòng)調(diào)向；

2)打開氣動(dòng)剎車或變槳距機(jī)構(gòu)回油閥(使失壓)。

運(yùn)行→停機(jī)

1)變槳距系統(tǒng)停止自動(dòng)調(diào)節(jié)；

2)打開氣動(dòng)剎車或變槳距機(jī)構(gòu)回油閥(使失壓)；

3)發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)。

(3)暫停。

1)如果發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，調(diào)節(jié)功率降到。后通過晶閘管切出發(fā)電機(jī)；

2)如果發(fā)電機(jī)沒有并入電網(wǎng)，則降低風(fēng)輪轉(zhuǎn)速至0。

(三)故障處理

工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程實(shí)際上還包含著一個(gè)重要的內(nèi)容：當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將自動(dòng)地從較高的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到較低的工作狀態(tài)。故障處理實(shí)際上是針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從某一工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到較低的狀態(tài)層次可能產(chǎn)生的問題，因此檢測的范圍是限定的。

為了便于介紹安全措施和對(duì)發(fā)生的每個(gè)故障類型處理，我們給每個(gè)故障定義如下信息：

1)故障名稱；

2)故障被檢測的描述；

3)當(dāng)故障存在或沒有恢復(fù)時(shí)工作狀態(tài)層次；

4)故障復(fù)位情況(能自動(dòng)或手動(dòng)復(fù)位，在機(jī)上或遠(yuǎn)程控制復(fù)位)。

(1)故障檢測?？刂葡到y(tǒng)設(shè)在頂部和地面的處理器都能夠掃描傳感器信號(hào)以檢測故障，故障由故障處理器分類，每次只能有一個(gè)故障通過，只有能夠引起機(jī)組從較高工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入較低工作狀態(tài)的故障才能通過。

(2)故障記錄。故障處理器將故障存儲(chǔ)在運(yùn)行記錄表和報(bào)警表中。

(3)對(duì)故障的反應(yīng)。對(duì)故障的反應(yīng)應(yīng)是以下三種情況之一：

1)降為暫停狀態(tài)；

2)降為停機(jī)狀態(tài)；

3)降為緊急停機(jī)狀態(tài)。

4)故障處理后的重新起動(dòng)。在故障已被接受之前，工作狀態(tài)層不可能任意上升。故障被接受的方式如下：

如果外部條件良好，一此外部原因引起的故障狀態(tài)可能自動(dòng)復(fù)位。一般故障可以通過遠(yuǎn)程控制復(fù)位，如果操作者發(fā)現(xiàn)該故障可接受并允許起動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，他可以復(fù)位故障。有些故障是致命的，不允許自動(dòng)復(fù)位或遠(yuǎn)程控制復(fù)位，必須有工作人員到機(jī)組工作現(xiàn)場檢查，這些故障必須在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)的控制面板上得到復(fù)位。故障狀態(tài)被自動(dòng)復(fù)位后10min將自動(dòng)重新起動(dòng)。但一天發(fā)生次數(shù)應(yīng)有限定，并記錄顯示在控制面板上。

如果控制器出錯(cuò)可通過自檢(WATCHDOG)重新起動(dòng)。