浅谈风电齿轮箱

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1、1刖百纵观社会的发展，科学技术作为笫一•推动力，当科学技术发展到足够的阶段时，将带來人类社会突飞猛进的发展。这一事实，在二十世纪表现的越来越明显，这一推动力的作用越来越突出。从能源、电力产业看，二十世纪九十年代，世界能源、电力市场发展最迅速的已不再是石油、煤、天然气，太阳能发电、风力发电等可再牛•能源开军突起。全世界风力发电容量在1990年的200力T•乩，2009年一年内全球新增风力发电装机容罐就已达到3750万千瓦，而截止到2011年3刀7口，我国的风电装机总量冇4182.7万「瓦，首次超越美国成为世界上第一风电大国。因此，就新能源、电力方面而言，二十

2、一世纪将是可再生能源的世纪，能源、电力的开发利用将面临丿力史的变革。为实现可持续发展，适应世界发展趋势，能源产业尤其是电力产业的发展必然选择风能等可再牛能源和新能源。风能作为一种清洁的可再生能源，越來越受到世界各国的重视。英蕴藏量巨大，全球风能资源总量约为2万亿千瓦，具屮可利用的风能为200亿千瓦。屮国可开发利川的风能资源有10亿「瓦，其屮陆地2.5亿千瓦，现在仅开发了不到0.2%;近海地区有7.5亿T•乩，风能资源十分丰富。陆上风能资源丰富的地区主要分布在“三北”陈北、西北、华北)地区以及东南沿海地区。三北地区可开发利用的风力资源有2亿千瓦，占全国陆地可

3、开发利用风能的79%。由此可见中国风力资源是十分丰富的，远远超过可开发的水电和火电资源量。近年来随着风电机组单机容量的不断增人，以及风电机组的投行时间的逐渐累积，由齿伦箱故障或损坏引起的机组停运事件时有发牛，由此带來的直接和间接损失也越來越人，因此对分离发电机组的维护保养十分重耍。维护人员投入相关工作的工作量也有上升趋势，这就促使越來越多的风电场开始加强齿轮箱的口常监测和定期保养工作。风力发电场在国内作为一种新兴的发电企业形式因其具有口身的发展利生产性质特点，耍求员工必须有较高的专业知识、技术业务水平和必要的技能技巧，因此做好风力发电机组的运行与维护，此论

4、文的书写对本人现在以及今后工作具有重要意义。2风电及齿轮箱的发展趋势2.1风力发电发展的主要趋势机组单机容量增大风电机组单机容量的增大有利于提高风能利用率，降低风场的占地血积,降低风电场运行维护成本，从而提高风电的市场竞争力。冃前，国际上主流的风电机组已达到(2・3)MW,由徳国公司研制的最人的5MW风电机纟R已投入运行，其旋翼区肓径达到126米。可以预见，(3-5)MW的风电机组在市场中的比例将口益提高。2008年2刀在布鲁塞尔举行的风能会议和风能展上，有少会者甚至提出了2020年前开发!l!20MW风电机组的概念。海上风电迅速兴起海上风能资源丰富，且受

5、坏境影响小，海上风电场将成为一个迅速发展的市场。冃前丹麦、德国、英国、瑞典和荷兰等国家海上风电发展较快。欧洲风能协会预测,2020年，欧洲海上风电总装机容量将达到70000MWo虽然海上风电前景广阔，但日前还有技术等方面的因素制约着它的发展。一方面，海上风电机组均为陆上风电机组改造而成，而复杂的海上口然条件使得风电机组的故障率居高不下，如世界最大的海上风电场丹麦霍恩礁风电场，80台海上风电机组故障率超过70%。另一方面，电网将难以承受大规模海上风电场所提供的巨人电能。因此，海上风电的人发展仍需要解决机组及上网配套设施等方面的问题。变速恒频技术快速推广口前市

6、场I：恒速运行的风电机组--般采用双绕组结构的异步发电机,双速运行。在高风速段，发电机运行在较高转速上;在低风速段，发电机运行在较低转速上。具优点是控制简单，可靠性高;缺点是市于转速基本恒定，而风速经常变化，因此机组经常处于风能利用系数较低的状态，风能无法得到充分利用。随着风电技术的进步，风电机组开发制造厂商开始使用变速恒频技术，并结合变桨距技术的应用开发出了变桨变速风电机组。与恒速运行的风电机组相比，变速运行的风电机组貝-有发电量大、对风速变化的适应性好、牛产成本低、效率高等优点。因此，变速运行的风电机组也是未来发展的趋势之一。徳国公司是目前全球生产变速

7、风电机纟R最多的公司。全功率变流技术兴起近年来，欧洲的公司都开发和应用了全功率变流的并网技术，使风伦和发电机的调速范围达到了0750%的额定转速，提高了风能的利用范围，改善了风场I：网电能的质量。徳国公司还将原來对每个风电机组功率因数的分散控制加以集中，由并网变电站來统一调控，实现了电网的有源功率因索校正和谐波补偿。全功率变流技术将在今后人型风电场建设时得到推广应川。直驱和半直驱风电机组直驱式风电机组采用多极电机与叶轮直接连接进行驱动的方式，免去故障率较高的齿轮箱，在低风速吋效率高，且具有低噪声、高寿命、运行维护成本低等优点。近年來直驱式风电机组的装机份额

8、增长较块，但山于技术和成本等方血的原因，在未來较长时间内带增速齿轮