风力发电机组结构.ppt

2）叶片—叶片防雷闪电可以产生超过亿伏的平均电压，百万安培的平均电流。风电机组通常树立在比较空旷的地域，容易遭受雷击，叶片上必须安装防雷击装置。在叶尖部位安装一个金属（铝或铜）接受块，然后通过叶片内部金属导线连接到叶根部的柔性金属板上，经过塔架内的接地系统，将雷击电流接地。叶片防雷装置示意图第30页，共50页，星期日，2025年，2月5日2）叶片—叶片除冰系统a)电加热除冰系统概念b)热空气除冰系统概念针对一些地区容易造成叶片覆冰的环境条件，一些叶片制造企业也考虑了多种解决覆冰问题的方案，例如叶片表面采用特殊的防冰涂层、叶片中安装覆冰报警及除冰系统等。第31页，共50页，星期日，2025年，2月5日a)运行状态下的轮毂b)风轮吊装轮毂用于连接叶片和主轴，承受来自叶片的载荷并将其传递到主轴上。对于变桨距风电机组，轮毂内的空腔部分还用于安装变桨距调节机构。3）轮毂第32页，共50页，星期日，2025年，2月5日3）轮毂—形状a)三角形轮毂b)三通式轮毂三角形轮毂，内部空腔小，体积小，制造成本低，适用于定桨距机组；三通式轮毂，主要用于变桨距机组，其形状如球形，内部空腔大，可以安装变桨距调节机构，承载能力大。第33页，共50页，星期日，2025年，2月5日3）轮毂—变桨机构现代大型并网风电机组多数采用变桨距机组，其主要特征是叶片可以相对轮毂转动，实现桨距角的调节。其主要作用有以下两点：1）在正常运行状态下，当风速超过额定风速时，通过改变叶片桨距角，改变叶片的升力与阻力比，实现功率控制。2）当风速超过切出风速时，或者风电机组在运行过程出现故障状态时，迅速将桨距角从工作角度调整到顺桨状态，实现紧急制动。第34页，共50页，星期日，2025年，2月5日3）轮毂—变桨机构变桨机构结构第35页，共50页，星期日，2025年，2月5日关于风力发电机组结构第1页，共50页，星期日，2025年，2月5日内容1.主要机组类型2.基本性能和主要参数3.机组的基本结构第2页，共50页，星期日，2025年，2月5日

1.主要机组类型1）根据风轮与塔架的相对位置，可分为上风向和下风向机组

第3页，共50页，星期日，2025年，2月5日

1.主要机组类型2）根据功率调节方式，可分为失速机组和变桨机组

失速机组主要利用叶片的气动失速特性，即当入流风速超过一定值时，在叶片后端将形成湍流状态，使升力系数下降，而阻力系数增加，从而限制了机组功率的进一步增加。变桨距机组的叶片和轮毂不是固定连接，叶片桨距角可调。在超过额定风速范围时，通过增大叶片桨距角，使攻角减小，以改变叶片升力FL与阻力FD的比例，达到限制风轮功率的目的，使机组能够在额定功率附近输出电能。第4页，共50页，星期日，2025年，2月5日1.主要机组类型a)带增速齿轮箱风电机组b)直驱风电机组3）根据主轴传动方式，可分为带齿轮箱机组和直驱机组

第5页，共50页，星期日，2025年，2月5日1.主要机组类型a)陆上风机b)海上风机4）根据安装地理位置，可分为陆上机组和海上机组

第6页，共50页，星期日，2025年，2月5日海上风机特殊性 1）海上风电场一般处于深度小于30米的中浅深海域，海面平坦无障碍物，风况条件优于陆地。但是风场与海浪、潮汐具有较强的耦合作用，使得海上风电机组运行在随机海浪干扰下载荷条件比较复杂。2）海上风场遭遇极端气象条件的可能性大，强阵风、台风和巨浪等极端恶劣天气条件都会造成严重破坏，对于机组安全可靠性要求更高。第7页，共50页，星期日，2025年，2月5日海上风机特殊性 3）海上机组的基础比陆地机组复杂，必须根据海域的情况，选择不同的基础形式。中浅海域常用的基础结构形式包括重力基础、单桩基础、吸力式桶形基础、三足（四足）桩基础或三足（四足）吸力式桶形基础，而当水深大于50米时，多则选择悬浮式基础。用于基础的建设费用占据较大比例。（a）重力式结构（b）筒式结构（c）桩基固定式（单立柱、单立柱三桩、四腿导管架）第8页，共50页，星期日，2025年，2月5日海上风机特殊性4）海上风电机安装、运行、操作和维护等方面都比陆地风场困难。第9页，共50页，星期日，2025年，2月5日我国海上风机发展趋势——滩涂风电场 目前，我国已建或在建的滩涂风电场主要集中在潮上带及围垦区。潮间带由于淤泥地质，风电设备运输安装都是难题。但是相比于近海风电，业内专家认为潮间带风电场还具有一定成本优势。国内首个海上潮间带风力发电项目——龙源江苏如东海上潮间带试验风场于09年10月并网发电成功，首批两台