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永磁同步风力发电机的原理和前景 　　我国风能资源非常丰富，可开发的风能潜力巨大。根据相关资料显示，我国陆地风能资源可开发量大约有23.8亿千瓦，海上风能资源可开发量约2亿千瓦。我国风能资源比较集中，“三北”地区（华北、东北和西北）以及东南沿海地区、沿海岛屿潜在风能资源开发量约占全国的80%.风能资源与煤炭资源的地理分布具有较高的重合度，与电力负荷则呈逆向分布。 “十三五”时期，我国风力发电机装机容量占发电机总容量比例将进一步加大，出于电网考虑，风力发电机组必须在“低电压穿越”保障下“御风而行”。根据 发改委能源研究所有关人士透露，2020年陆地风电的成本将与煤电持平，之后风电将逐步脱离 补贴，“降低成本”也成为风电行业未来发展面临的新的“瓶颈”。扬州市引江发电设备有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步风力发电机，实现了发电机低成本制造，使机组极易实现低电压穿越，在国内处于技术领先水平。 永磁同步风力发电机由于机械损耗小、运行效率高、维护成本低等优点成为继双馈感应风电机组之后的又一重要风力发电机型受到社会广泛关注，并逐渐开始投入使用。永磁同步风力发电机主要由风力机、永磁同步发动机、变频器和变压器组成。 （1）基本原理 永磁同步风力发电的基本原理，就是利用风力带动风力机叶片旋转，拖动永磁同步发电机的转子旋转，实现发电。永磁同步风力发电系统和笼型变速恒频风力发电系统类似，只是所采用的发电机为永磁式发电机，转子为永磁式结构，不需外部提供励磁电源，提高了效率。它的变频恒速控制是在定子回路中实现的，把永磁同步发电机的变频的交流电通过变频器转变为电网同频的交流电，实现风力发电的并网，因此变频器的容量与系统的额定容量相同。 （2）技术特点 随着科学技术的发展和更新，由于永磁材料性能和电力电子装置的改善，永磁同步发电机已变得越来越具吸引力了。 采用永磁同步发电机的风力发电系统具有以下特点：1）永磁同步发电机系统不需要励磁装置，具有重量轻、效率高、功率因数高、可靠性好等优点；2）变速运行范围宽，即可超同步运行也可以亚同步运行；3）转子无励磁绕组，磁极结构简单、变频器容量小，可以做成多极电机；4）同步转速降低，使风轮机和永磁发电机可直接耦合，省去了风力发电系统中的齿轮增速箱，减小了发电机的维护工作并降低噪声，使直驱永磁风力发电机系统。 （3）适用场合 1）在电力供应匮乏、交通不便、燃料短缺，但是风力资源丰富的地区，可以解决部分用电问题，如为高速公路照明设备提供电源等；2）在单机容量比较小的风场，永磁同步发电系统能够并网发电；3）为农村、牧区、边防哨所、气象台站等偏远、负载较轻的用户，提供电力。

影响高压发电机选择接地方式的因素 高电压发电机组的接地保护接地是为保证电工设备正常工作和人身而采取的一种用电措施，通过金属导线与接地装置连接来实现，常用的有保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。接地装置将电工设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。 高压发电机不可缺少的是高压发电机接地保护，确保使用，影响选择接地方式的因素有: 1) 供电可靠性； 2）人身设备； 3) 过电压因素； 4) 继电保护； 5)高压发电机的投资。在机组系统发生接地故障时，由于电容电流超前电压90°,当故障点的电容电流在第个半波过零熄弧时，加在故障点上的电压正好为峰值，若电容电流过大，空气游离严重，极易把故障点重新击穿。这种重燃有时不可避免。但多次重燃将会导致电网电压振荡，发生间歇性弧光过电压。这种过电压时间长、幅值高、能量大、缺乏有效手段加以防护。避雷器在这种过电压的长时间作用下，会加速老化，甚至损坏。因此，首先应采取措施避免这种过电压的发生。发电机是电力系统的原动力，在运行中必须具备对突发性故障的应变能力，发电机中性点的接地方式与此有密切的关系。发电机中性点的接地方式有：①中性点直接接地②中性点经低阻抗接地③中性点不接地④中性点经消弧线圈接地⑤中性点经高阻抗接地。发电机在运行中，发生单相接地是常见的故障，故障点出现电弧接地时会进一步扩大定子绕组绝缘损害甚至导致铁芯灼伤烧结，如不及时发现并快速切除，故障将发展成为相间或匝间短路。基于上述原因，国际广泛采用发电机中性点高阻接地，以限制接地电流，防止各种过电压的危害，取得了良好的运行经验。中性点经电阻接地方式于20世纪90年代开始应用于我国配电网系统中，目前已广泛地应用于我国城市供电系统、电厂、地铁、冶金及石化等系统。

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  随着国内技术进步、材料品质的，柴油发电机日益向大马力、重负荷方向发展需要。较之以往柴油发电机对其各工作机构系统以及运动部件可靠性的要求也相应提高。其中润滑系统的技术状况就直接影响发电机的动力性、经济性、耐用性和使用可靠性。润滑系统的工作不正常，可加速个部零件的早期磨损，或造成机件或发电机总成的损坏直至报废等严重的机械事故。下面康明斯公司结合具体工作，试对柴油发电机润滑系统统的常见故障加以分析。
 
  1. 机油压力忽高忽低。发电机在刚启动到温度正常时机油压力也随之正常。转速高时高，转速低时略低也属正常。压力忽高忽低、机油压力表指针反复摆动属不正常故障现象。应从以下几方面着手分析处理。（1）油量不足，通过机油尺可以发现。当发电机启动时，油压正常，随后下降到0.1MPa以下，中高速运转时压力又会上升一点，一会随着温度的升高，机油压力会降的更低。（2）机油粘度过大过脏，使机油集滤器部分堵塞。随着油门的变化，机油压力表的表针也上下摆动。此时应及时清洗油道。机油集滤器和粗、细滤器、更换机油。（3）机油限压阀或旁通阀压力弹簧形变或折断、开闭失常，也能造成机油压力的忽高忽低，应及时的应对修理。
 
2. 机油消耗量增加。柴油发电机在正常运转时机油的消耗量相当于柴油消耗量的1%～1.5%，为0.7～3.7克/千瓦.小时。超过此标准则视为过量消耗。一般机油过量耗损的原因应从以下几方面着手分析处理。（1）漏机油。曲轴前后油封损坏漏油；油管、油箱、机油弗列加滤清器、机油散热器、增压器油封油管漏油；油底壳与机体、油管接头、正时齿轮室与缸体等结合密封不严而漏油，使机油消耗量增加。（2）机油参与了发电机的燃烧。就是我们常说的烧机油。由于活塞环过度磨损，活塞环边隙、侧隙、背隙、开口间隙过大；活塞环失去弹力，或因积炭烧结卡死在环槽内；刮油环油孔道堵塞；此时伴有排气管有大量的蓝色浓烟冒出，且冷车时有金属敲击声（敲缸），使机油消耗量过大。（3）曲轴箱通风不畅。发电机工作过程中，使用中应保持曲轴箱通风管的通畅，负压阀片不变形、粘连或装错；通风管不能有急弯；更不能图省事取消通风管而用木塞之类的东西将其堵死。
  柴油发电机工作时，各运动零件之间存在一定的相互作用力，并伴随高速的相对运动，零件表面必然要产生摩擦，加速磨损。因此，为了减轻磨损，减小摩擦阻力，延长使用寿命，发电机上都必须有润滑系统。润滑系统在柴油发电机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面。并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦。到减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，提高发电机工作可靠性和耐久性。

  柴油发电机润滑系统的功用：润滑作用：将机油不断她供给运动零件的摩擦表面，形成一定的油膜，少零件的摩擦和磨损；冷却作用：润滑油在润滑各摩擦表面的同时，吸收各摩擦表面的熟量，降低各摩擦表面的温度；清洁作用：润滑油在循环流动中，可摩擦表面的磨屑等杂质；密封作用：在运动零件之间、气缸壁上形成的油膜可以高零件的密封效果；防铳作用。在零件表面形成油膜，防止金属机件发生氧化铳蚀；液压作用：可以利用润滑油作液压油；缓冲作用．在运动零件表面形成油膜，吸收冲击小振动。

  柴油发电机燃油系统机油的早期变质，消耗量过大；系统压力过高、过低；温度不正常等都是柴油发电机常见的故障在系统的表现形式。及时准确的发现、分析、判断故障在系统中的位置，认真的加以排除，对保障柴油发电机的正常运行，提高使用寿命，充分发挥机械的使用性能至关重要