風(fēng)力發(fā)電知識(shí)

風(fēng)電發(fā)電場(chǎng)介紹一、電力根底學(xué)問(wèn)〔一〕電力系統(tǒng)概述i(t)=Imsin(i(t)=Imsin(ωt+φ)1、u(t)=Umsin(ωt+φ)電壓幅值Umω=2πfφ三、有功功率和無(wú)功功率：S=UI=√(P^2+Q^2三、有功功率和無(wú)功功率：S=UI=√(P^2+Q^2)P=ScosP=ScosφQ=Ssinφ在電網(wǎng)對(duì)用戶(hù)輸電的過(guò)程中有功功率〔P)〔機(jī)械能，光能，熱能等〕的電功率；而無(wú)功功率〔Q〕是指電氣設(shè)備中電感、電容等元件工作時(shí)建立磁場(chǎng)所需的電功率。無(wú)功功率比較抽象，它主要用于電氣設(shè)備內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的能量交換，在電氣設(shè)備〔電路系統(tǒng)〕電能，周而復(fù)始，并無(wú)能量損耗。特別指出的是無(wú)功功率并不是無(wú)用功，只是它不直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能為外界供給能量，作用卻格外重要。電機(jī)運(yùn)行需要旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，就是靠無(wú)功功率來(lái)建立和維護(hù)的，有了旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，才能使轉(zhuǎn)的能量都來(lái)自無(wú)功功率，沒(méi)有無(wú)功功率電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)、變壓器不能運(yùn)行、電抗器不能工作、了對(duì)用戶(hù)供給有功功率，還要供給無(wú)功功率，兩者缺一不行，否則電氣設(shè)備將無(wú)法運(yùn)行。功率因數(shù)通常用相位角的余弦cosφ來(lái)表示，cosφ稱(chēng)為功率因數(shù)，P-有功功率，KW;Q-無(wú)功功率，KVar;S-視在功率，KVA;數(shù)。無(wú)功補(bǔ)償原理線(xiàn)路來(lái)供給設(shè)備的無(wú)功功率是不合理的。這就需要在電網(wǎng)增加無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備來(lái)補(bǔ)償無(wú)功率，以保證電氣設(shè)備的運(yùn)行，可見(jiàn)在電網(wǎng)中進(jìn)展無(wú)功補(bǔ)償是格外必要的。無(wú)功補(bǔ)償?shù)母驹硎前丫哂腥菪怨β实呢?fù)荷設(shè)備與感性功率的負(fù)荷的設(shè)備并聯(lián)在同樣感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率來(lái)補(bǔ)償。功功率，直接影響到功率因數(shù)。在電氣設(shè)備的運(yùn)行時(shí)要盡量避開(kāi)在上述狀態(tài)下運(yùn)行。無(wú)功電源無(wú)功功率在感性電路中和容性電路工作都必需的的，所以我們通常將吸取感性無(wú)功功率的負(fù)荷稱(chēng)為“無(wú)功負(fù)荷無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。無(wú)論是感性無(wú)功功率還是容性無(wú)功功率，他們僅在電流與電壓超前和滯后，率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率來(lái)補(bǔ)償。吸取或供給適度的無(wú)功功率，從而提高了功率因數(shù)，以改善溝通電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。二、風(fēng)力發(fā)電〔一〕發(fā)電的物理根底1、右手螺旋定則驅(qū)風(fēng)機(jī)，磁場(chǎng)由永磁體建立，不需要加勵(lì)磁電流。2、右手定則電路相接，必定會(huì)有電功率輸出〔二〕風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的組成塔進(jìn)入機(jī)艙。機(jī)艙左端是風(fēng)電機(jī)轉(zhuǎn)子，即轉(zhuǎn)子葉片及軸。輪轂和葉片：捉獲風(fēng)，并將風(fēng)力傳送到轉(zhuǎn)子軸心齒輪箱：齒輪箱左邊是低速軸，它可以將高速軸的轉(zhuǎn)速提高至低速軸的50倍。高速軸及其機(jī)械閘：高速軸以1500轉(zhuǎn)每分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。它裝備有緊急機(jī)械閘，用于空氣動(dòng)力閘失效時(shí)，或風(fēng)電機(jī)被修理時(shí)。發(fā)電機(jī)：通常被稱(chēng)為感應(yīng)電機(jī)或異步發(fā)電機(jī)。偏航裝置：借助電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙，以使轉(zhuǎn)子正對(duì)著風(fēng)。偏航裝置由電子掌握器操作，電子掌握器可以通過(guò)風(fēng)向標(biāo)來(lái)感覺(jué)風(fēng)向。液壓系統(tǒng)：用于重置風(fēng)電機(jī)的空氣動(dòng)力閘。冷卻元件：包含一個(gè)風(fēng)扇，用于冷卻發(fā)電機(jī)。此外，它包含一個(gè)油冷卻元件，用于冷卻齒輪箱內(nèi)的油。一些風(fēng)電機(jī)具有水冷發(fā)電機(jī)。塔筒：風(fēng)電機(jī)塔載有機(jī)艙及轉(zhuǎn)子。0-90〔電容、變漿電機(jī)。風(fēng)速計(jì)及風(fēng)向標(biāo)：用于測(cè)量風(fēng)速及風(fēng)向。變流器：整流-逆變-整流，實(shí)現(xiàn)電能掌握。此外，風(fēng)電機(jī)組還包含掌握柜、溫度傳感器、壓力傳感器、速度編碼器、角度編碼器、扭纜傳感器、振動(dòng)傳感器、偏般齒輪噴射潤(rùn)滑系統(tǒng)、輪轂鎖定等系統(tǒng)和元件。三、風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備系統(tǒng)〔一〕設(shè)備識(shí)別1、變壓器：利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)轉(zhuǎn)變溝通電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線(xiàn)圈、次級(jí)線(xiàn)圈和鐵芯。天峨交連嶺主變：100MVASFZ11-100000/110110±8×1.25%/35kV，接線(xiàn)組別YNd11，阻抗電壓Uk=10.5%，有載調(diào)壓〔三相、風(fēng)冷、有載調(diào)壓、序列號(hào)11、容100MVA110kV〕DKSC-1400/35/400/0.4kV接地變兼站用變〔DKSC-接地變，三相，固體成型；1400-接地容1400kVA；35-高壓側(cè)電壓等級(jí)；400-站用容量；0.4kV〕SCB11-400kVA-10/0.4kVSCB-環(huán)氧樹(shù)脂澆筑干式變壓器；2、斷路器斷路器和隔離開(kāi)關(guān)都是接通和切斷電路的，區(qū)分：斷路器可有載操作,觸頭一般在高真空中、或在絕緣介質(zhì)內(nèi)，分?jǐn)嚯娐窌r(shí)有滅弧功能，有保護(hù)裝置，故障時(shí)保護(hù)裝置可使其動(dòng)作分開(kāi)電路；斷路器一般分?jǐn)嗪屯肚械呢?fù)荷較大。占地面積要大。隔離開(kāi)關(guān)主要作用是形成明顯的斷開(kāi)點(diǎn)。輸電線(xiàn)路：鋼芯鋁鉸線(xiàn)。3、電能質(zhì)量：3、電能質(zhì)量：衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有電壓、頻率和波形。內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、瞬時(shí)或暫態(tài)過(guò)電壓、波形畸變〔諧波、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。F=PN/60風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響：a對(duì)有功功率的影響，頻率偏差、供電連續(xù)性。風(fēng)電穿透功率：在滿(mǎn)足肯定技術(shù)指標(biāo)的前提下接入系統(tǒng)的最大風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量與系統(tǒng)最大負(fù)荷的百分比20%以?xún)?nèi)。b對(duì)無(wú)功功率的影響，電壓偏差c大容量電力電子設(shè)備產(chǎn)生的諧波d對(duì)繼電保護(hù)配置和性能的影響〔二〕風(fēng)電場(chǎng)系統(tǒng)一次系統(tǒng)135kV110kV2、站用電：兩路電源，接地站用變和地方電網(wǎng)。電壓等級(jí)0.4kV。系統(tǒng)接地方式：110kV及以上電網(wǎng)的中性點(diǎn)均承受第①種接地方式。在這種系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)接地短路電流很大，故稱(chēng)其為大接地電流系統(tǒng)。在大接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障概率較高，可占總短路故障的70%左右，因此要3~35kv小，故稱(chēng)其為小接地電流系統(tǒng)。簡(jiǎn)潔地說(shuō)接地變是為中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)消弧線(xiàn)圈消弧線(xiàn)圈一起構(gòu)成電力系統(tǒng)的接地保護(hù)歇電弧對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生過(guò)電壓而擴(kuò)大事故。3、SVG無(wú)功補(bǔ)償裝置天峨：15MvarSVG+10MvarFCSVG靜止無(wú)功發(fā)生器：承受電能變換技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，該裝置產(chǎn)生的無(wú)功和濾除諧波是靠其內(nèi)部電子開(kāi)關(guān)頻繁動(dòng)作來(lái)產(chǎn)生無(wú)功電流和與諧波電流相反的電流。FCLC串聯(lián)諧振，對(duì)該次諧波相當(dāng)于一個(gè)低阻抗通道，使諧波電流大局部流入濾波回路。4、防雷接地系統(tǒng)避雷針：防直擊雷，組成：接閃器、引下線(xiàn)、接地電阻。保護(hù)半徑掩蓋重要的設(shè)備。避雷器：防侵入雷電波和其它的過(guò)電壓，普遍承受氧化鋅避雷器。塊壓敏電阻從制成時(shí)就有它的肯定開(kāi)關(guān)電壓〔叫壓敏電壓，在正常的工作電壓下〔即小于壓敏電壓〕壓敏電阻值很大，相當(dāng)于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下〔大于壓敏電壓，壓源線(xiàn)上的電壓掌握在安全范圍內(nèi)，從而保護(hù)了電氣設(shè)備的安全。接地分類(lèi)：按用途接地可分為系統(tǒng)接地、保護(hù)接地、雷電保護(hù)接地和防靜電接地。110kV升壓變電站的保護(hù)接地、工作接地、過(guò)電壓接地承受一個(gè)總的接地裝置，總的工頻接地電阻依據(jù)入地電流大小及《溝通電氣裝置的接地》要求最終確定。5、UPSUPS:溝通不連續(xù)電源系統(tǒng)?！踩筹L(fēng)電場(chǎng)二次及其它系統(tǒng)行工況或生產(chǎn)指揮信號(hào)所需的低壓電氣設(shè)備。如熔斷器、掌握開(kāi)關(guān)、繼電器、掌握電纜等。路或二次接線(xiàn)系統(tǒng)。電壓互感器P、T：電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來(lái)給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過(guò)一千伏安。電流互感器C、T壓一般都比較高如直接測(cè)量是格外危急的。電流互感器就起到電流變換和電氣隔離作用。1、繼電保護(hù)定義：爭(zhēng)論電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的特別工況，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。〔電線(xiàn)路等，使之免遭損害，所以也稱(chēng)繼電保護(hù)。根本任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或特別由值班人員消退特別工況根源，以減輕或避開(kāi)設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。和距離保護(hù)。母線(xiàn)保護(hù)：110kV35kV主變壓器保護(hù)主變壓器保護(hù)縱差動(dòng)保護(hù)：二次諧波比率制動(dòng)的比率差動(dòng)及差動(dòng)速斷保護(hù)，動(dòng)作后瞬時(shí)跳主變兩側(cè)斷路器。主變后備保護(hù)：高、低壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，保護(hù)延時(shí)跳主變兩側(cè)斷路器。主變接地保護(hù)：零序過(guò)流、間隙零序過(guò)流和零序電壓保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作延時(shí)跳主變兩側(cè)斷路器。主變過(guò)負(fù)荷：設(shè)在低壓側(cè)，動(dòng)作發(fā)信號(hào)。非電量保護(hù)1〕瓦斯保護(hù)：主變本體和有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)均設(shè)有該保護(hù)，輕瓦斯動(dòng)作發(fā)信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作后瞬時(shí)跳主變兩側(cè)斷路器。2〕主變壓力釋放保護(hù)：保護(hù)瞬時(shí)跳閘跳主變兩側(cè)斷路器。3〕溫度保護(hù)：溫度過(guò)高時(shí)動(dòng)作主變壓器兩側(cè)斷路器跳閘，溫度上升時(shí)動(dòng)作發(fā)報(bào)警信號(hào)。接地站用變保護(hù)。2、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)：四遙〔遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)〕遙測(cè)量：電壓，電流，有功、無(wú)功功率，頻率，正反向有功、無(wú)功電度等實(shí)時(shí)測(cè)量顯示。遙信量：對(duì)各種設(shè)備狀態(tài)和位置變化作出語(yǔ)音報(bào)警和其它顯示，如風(fēng)機(jī)故障啟停力、振動(dòng)等參數(shù)超限；斷路器、隔離開(kāi)關(guān)位置變化；自動(dòng)裝置的投入、退出。遙控量：斷路器、隔離開(kāi)關(guān)分、合閘操作；風(fēng)機(jī)啟、停操作等。遙調(diào)量：主變有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)檔位調(diào)整。升壓站監(jiān)控系統(tǒng)：升現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控元件、微機(jī)測(cè)控裝置、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)SCAD、SVG監(jiān)控、箱變監(jiān)控3、通信風(fēng)電場(chǎng)通信系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)通信、場(chǎng)內(nèi)通信以及與公網(wǎng)通信三個(gè)局部。風(fēng)電場(chǎng)系統(tǒng)通信的任務(wù)是為電力系統(tǒng)上級(jí)主管部門(mén)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的生產(chǎn)調(diào)度