金风1500kw机组电机电网部分原理介绍

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1、前言金风1500KW机组电机电网部分原理介绍目录第一章金风1500KW系列风力发电机组永磁发电机简介3一概述及发电机主要参数3二结构组成介绍4三电机永磁特性说明5四出厂测试5第二章金风1500KW系列风力发电机组电气及并网特性7一金风1.5MW风机系统参数71系统参数72系统故障保护参数83风机短路电流94风机升压变压器基本电气参数95金风1.5MW风机风电场并网设计电气考虑重点106风电场通讯硬件标准11二金风1.5MW风机并网运行特性111并网特性——有功功率控制112并网特性——无功功率控制123并网特

2、性——启动过程12三金风1500KW风力发电机组美式专用箱式变电站技术要求171一般要求172主要技术参数要求173结构及其它技术要求19四箱式变电站同变流器相连的电缆的技术要求221一般要求222主要技术要求22第一章金风1500KW系列风力发电机组永磁发电机简介一概述及发电机主要参数1500KW发电机为外转子式永磁同步风力发电机，励磁方式为永磁体励磁，额定功率为1580KW、额定转速16.6转（87机型），17.3转（77、82机型）19转（70机型）、极数88极、6相、额定电压690V，防护等级为IP2

3、3，发电机重量43.6吨。定子绕组材料全部采用F级以上等级的绝缘材料，温升按照B级考核。定子绕组使用高性能聚酯亚胺绝缘树脂真空浸渍，优良的浸漆环境充分的保证了定子绕组绝缘性能。独特的散热方式使发电机的温升只有60K。采用一套独特的自冷却结构将气流通过导风套引入定子铁芯外部，当随着风速的增加，发电机功率也增大，同时产生的热量也在增加，恰好符合发电机大功率下的冷却设计。在发电机的定子、转子上设计制造有两个方便维护人员穿越的舱门和相应的人孔。并配有双重的机械、电气安全保障措施。由于采用这种永磁体外转子结构，与同功率

4、电励磁风力发电机相比，金风77/1500风力发电机组的电机的尺寸和外径相对较小。发电机转子被叶轮直接驱动，当传统结构中的齿轮箱部件取消后，润滑油泄漏、噪音、齿轮箱过载和损坏的问题因而消失了，同时也会降低用户的运行和维护成本。图显示了两种结构的对比。图中两种结构的气隙直径相同，功率输出相同。金风77/1500风力机外转子直径仅仅比定子直径大了100多毫米，而电励磁电机结构高出气隙直径很多。电机直径减小后重量减轻，易于公路运输。发电机主要部件如图一所示图一1500KW发电机剖面图1）定子支架2）铁芯3）转子支架4

5、）闸体5）绕组线圈6）磁极二结构组成介绍2.1定子发电机定子主要由定子支架、铁芯、绕组线圈及绝缘系统等部分组成，其主要生产流程如图二所示：图二定子生产主要工序流程其中定子铁芯共有576槽，由0.5mm厚的硅钢片逐片叠成，铁芯总高度740mm；绕组线圈为预成型式，由扁铜线绕制涨型而成，匝间包有绝缘；绝缘系统均采用F级以至更高等级，B级考核2.2转子发电机转子主要由转子支架和磁极组成，起着建立旋转磁场的作用。为改善转子强度，外圆一侧有加强环，在主轴非传动端侧面设有连接法兰。采用外转子结构，电机热损耗的主要部分从叠

6、片定子铁芯传导到散热齿，然后被外部的冷却气流带走，有利于磁钢的磁性能稳定。转子采用斜级，各磁极相对于轴向均有一定角度倾斜，加之分数槽设计，可有效减少发电机齿槽效应的影响。三电机永磁特性说明a)按照发电机出口侧三相短路电流（8倍额定电流），计算短路电流产生的冲击退磁磁场强度，按照2.5倍冲击退磁磁场强度，选择永磁体的额定矫顽力值，依据额定矫顽力值，选择永磁体材料。b)金风公司选择的1500KW发电机永磁体，工作点在退磁曲线的拐点之上，是拐点值的3--4倍。同时我们选用的是具有较高的矫顽力值的磁钢材料，具有较高的

7、抗去磁能力，不会造成永磁体的不可逆退磁。c)金风公司在设计发电机时，充分考虑到了特殊工况时产生的反向磁场对磁体的退磁作用，设计上通过计算，选取的永磁磁钢各项性能参数，能保证在过载、短路、雷击时永磁体工作点在拐点之上，永磁磁钢不会产生永久退磁现象。四出厂测试发电机出厂测试作为发电机出厂前的最后一道检验手段，目的是检查发电机装配质量以及是否存在缺陷，具体检查项目如下：4.1发电机绝缘电阻测量检测发电机绕组对地的绝缘和绕组间绝缘，防止在装配过程中绕组绝缘受到损坏后，运行时发生事故和人身受到伤害。测量绝缘电阻时应同时

8、量取测量环境温度、湿度。测量绕组绝缘电阻时，需分别测量各套绕组对机壳以及绕组相互间的绝缘电阻，这时不参加试验的其他绕组和埋置检温元件等均应与铁心或机壳做电气连接，机壳应接地。绝缘电阻测量完毕后，每个回路应对接地的机壳做做电气连接使其放电。试验完成后需对测试部件进行放电确保人身安全。测试仪器：摇表或者数字绝缘电阻表。4.2绕组直流电阻测量测量时发电机的转子应保持静止不动，且电机附近无大的振动源工作（如