风电课件-主要一次设备.ppt

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1、风电场电气系统风电场主要一次设备§1风力发电机§1.1发电机的结构目前风电场中应用的风力发电机，大都是三相交流发电机各类发电机的主体部分都由静止的定子和可以旋转的转子两大部分构成原动机（例如风力发电中用的风力机）带动转子绕轴旋转，在定子绕组中感应出电势，在闭合的外电路中形成电流从定子绕组出线端（如图中的A、B、C所示）送出。定子就像一个空心的圆筒，转子像一个实心的滚轴定子和转子一般都由铁心和绕组构成。绕组多是用铜线缠绕的金属线圈，当然铜线外面要包裹绝缘物质。铁心的功能是靠铁磁材料提供磁的通路，以约束磁场的分布。各

2、种发电机的定子的基本结构是类似的定子铁心由很薄的圆环状硅钢片叠制而成，内表面开了若干轴向沟槽，用于嵌放定子绕组。§1.2发电机的工作原理发电机的工作原理主要是基于电磁感应现象。电磁当导体中通入电流时，在带电导体的周围会产生磁场。如果导体中流过的电流是直流电，则产生恒定的磁场。如果导体中流过的电流是交流电，则产生交变的磁场。磁电当处于磁场中的导体做不平行于磁场方向的运动时，导体切割磁力线，就会在该导体中感应出电势如果该导体与外电路构成了闭合回路，则还会在感应电势的作用下形成感应电流。§2变压器§2.1变压器工作原理

3、变压器的电压变换变压器的基本原理是利用电磁感应现象实现一个电压等级的交流电能到另一电压等级交流电能的变换变压器的核心部件是铁心和绕组，铁心用于提供磁路，缠绕于铁心上的绕组构成电路与电源相连的一侧为一次绕组，与负荷相连的一侧为二次绕组一次绕组和二次绕组一般没有电气上的连接，而是通过铁心中的磁场建立联系。对于理想变压器，感应电压、电流和绕组匝数之间有如下关系：每台变压器可以长期流过的最大功率，规定为它自身的额定容量，以kVA来标定。§2.2变压器的结构大多数电力变压器均为油浸式变压器，即以油作为绝缘和冷却介质，所用的

4、油一般为矿物油。图3-7变压器工作原理示意图1234567891011121314151、铁芯2、绕组3、调压分接头4、调压机构箱5、高压侧套管6、低压侧套管7、高压侧中性点8、压力释放阀门9、瓦斯继电器10、11、吸湿器12、主变端子箱13、散热风扇14、油箱15、储油柜油浸式变压器由其核心部件（即实现电磁转换的铁心和绕组）、用于调整电压变比的分接头和分接开关以及油箱和辅助设备构成。§3载流导体电力系统中的各个电气设备都由载流导体相互连接，组建成电路。其中，位于发电厂和变电站内的母线用于汇集和分配电能，连接导体

5、和跳线用于连接电气设备，而输电线路则将发电厂、变电站和用户连接成完整的电力系统。§3.1导体的材料导体通常由铜、铝、铝合金或钢材料制成。多数载流导体一般使用铝或铝合金材料纯铝的成型导体一般为矩形、槽形和管形。强度稍低，当110kV及以上配电装置敝露布置时不宜采用。铝合金导体有铝锰合金和铝镁合金两种，均为管形。铝锰合金导体载流量大，但强度较差。铝镁合金导体机械强度大，但载流量小，主要缺点是焊接困难，因此使用受到限制。铜导体一般在下列情况下才使用：①位于化工厂附近的屋外配电装置，化工厂排出的大量腐蚀性气体对铝制材料有

6、不良影响；②发电机出线端子处位置特别狭窄，铝排截面太大穿过套管有困难时；③持续工作电流在4000导体除满足工作电流、机械强度和电晕要求外，导体形状还应满足下列要求：电流分布均匀（即集肤效应系数尽可能低）；机械强度高；散热良好（与导体放置方式和形状有关）；有利于提高电晕起始电压；安装、检修简单，连接方便。§3.2导体的形状导体可以分为两大类：硬导体和软导体。（1）硬导体：在电流较大的场合，软导体载流量不足时可以采用硬导体。硬导体根据其截面形状可分为：管型、槽型、矩形。截面形状：布置：排列（平排、竖排、三角排）、放置

7、（平放、立放）与装配；母线的排列应按设计规定，如无设计规定时，应按下述要求排列。（1）垂直布置的母线。由上向下：A，B，C相；（2）水平布置的母线。由内向外（面对母线）：A，B，C相的排列；（3）引下线排列。由左向右（面对母线）：A，B，C相的排列；（4）各种不同电压配电装置的母线，其相位的配置应相互一致。①矩形导体单片矩形导体具有集肤效应系数小、散热条件好、安装简单、连接方便等优点。一般适用于工作电流I≤2000A的回路中。载流量不是随导体片数增加而成倍增加的，尤其是每相超过三片以上时，导体的集肤效应系数显著增

8、大。②槽形导体槽形导体的电流分布比较均匀，与同截面的矩形导体相比，其优点是散热条件好、机械强度高、安装也比较方便。在回路持续工作电流为4000～8000A时，一般可选用双槽形导体③管形导体管形导体是空芯导体，集肤效应系数小，且有利于提高电晕的起始电压。户外配电装置使用管形导体，具有占地面积小、构架简单、布置清晰等优点。但导体与设备端子连接比较复杂，用于户外时易产生微风振动