应用在风力发电中的双馈异步发电机转子绕组烧毁故障分析

论文编号:ZD1430  论文字数:13694,页数:21

题目：应用在风力发电中的双馈异步发电机转子绕组烧毁故障分析
摘  要
 从十五年前全国风力发电装机容量不到10万千瓦到2011年底全国累计装机容量突破6200万千瓦，进过这一轮突飞猛进式的发展，风力发电在电力行业已占有举足轻重的地位，中国也成为了世界风电装机容量最大的国家。
 纵观投入商业生产的风力发电技术，从上世纪九十年代的定浆距风机到21世纪初期的变浆距风机再到后来应用变频器的变速恒频风电技术，技术上有了突破性的发展。如今，采用变速恒频发电技术的风电机已成为主流，风机的单机容量也从早期的几百千瓦发展到现在的1.5MW、2MW甚至5MW。
 在恒频变速风电技术中，目前主要有采用双馈异步发电机和永磁同步发电机两种，技术都已经较为成熟，采用绕线式异步发电机的双馈发电技术已被国内外所有风电厂商应用在商业生产中，目前采用最多的也是该种机型，说明该技术的成熟性和优越性更为明显。
 随着中国风电装机容量指数式的增长，其惊人数据的背后也隐藏着一定的风险与隐患。尤其是随着风机生产商利润的降低和赶任务式的发展，风机的质量控制也在明显的缩水，发生在风机上的事故和大型故障也更加频繁。这一点应引起各风机厂商和发电厂家的足够重视。本研究报告重点例举浙江温岭东海塘风电公司一台2MW机组发电机转子绕组烧毁的案例，以反推的角度一步一步分析可能造成故障的原因，通过对故障的分析，从中去了解双馈异步发电技术，希望对风电从业人员有一定的帮助作用。
 
 关 键 词：风力发电；能源危机；新能源；双馈异步发电机；变频技术；发电机转子；烧毁
目  录
1 实习目的（研究目的） 1
1.1 风电得以快速发展的背景 1
1.1.1 能源短缺造成的危机 1
1.1.2 环境污染带来的危机 2
1.1.3 政策支持和风电相关行业的利润回报 2
1.2 风力发电技术的现状和展望 3
1.2.1 风力发电技术的现状 3
1.2.2 风力发电的展望 4
2 实习内容 5
2.1 采用双馈异步发电机的变速恒频风力发电系统的原理 5
2.1.1 双馈异步发电机（DIFG）的的发电原理 5
2.1.2 双馈异步发电机的优点 7
2.2 现场故障分析 7
2.2.1 Skiip pack(变频器块)坏 9
2.2.2 变频控制器损坏 10
2.2.3 相关的连接电缆等附件损坏 11
2.2.4 发电机滑环烧损 11
2.2.5 发电机转子引线或转子损坏 12
2.3 故障的确定 12
2.3.1 故障发生在的时间 12
2.3.2 该故障是否第一次出现 13
2.3.3 故障时出现的大电流记录值是否正确。 13
2.3.4 故障的最后确认 13
3 实习结果 15
3.1 需要引起足够重视的问题 15
3.1.1 风电机出口功率因数设置需要引起足够重视 15
3.1.2 发展过于快速带来的隐忧 16
4 实习总结 17
4.1 风力发电的优缺点 17
4.1.1 风力发电的优点 17
4.1.2 风力发电机的缺点 18
4.2 结论 18
5 参考文献 19