1、雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與定子和轉(zhuǎn)子相序的標(biāo)定楊舉 張弛摘要:雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由雙饋型發(fā)電機(jī)、雙饋型變流器、并網(wǎng)開關(guān)等部件組成,發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)與雙饋型變流器相連接,定子通過并網(wǎng)開關(guān)與電網(wǎng)聯(lián)接。風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針(CW,風(fēng)輪機(jī)通過增速齒輪箱與發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸相連,發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向可能與風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)方向一致,也可能相反。當(dāng)發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子相序標(biāo)定和發(fā)電機(jī)實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向不一致時(shí)會(huì)影響并網(wǎng)。本文探討,當(dāng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向變化時(shí),如何標(biāo)定定子和轉(zhuǎn)子相序,以避免風(fēng)機(jī)調(diào)試時(shí)調(diào)整相序的問題。關(guān)鍵詞:雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、雙饋型變流器、并網(wǎng)、相序、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向正文:雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組描述雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(圖1因?yàn)槠淠苣軌?/p>

2、實(shí)現(xiàn)定子和轉(zhuǎn)子同時(shí)發(fā)電而得名,轉(zhuǎn)子通過風(fēng)力發(fā)電變流器連接到電網(wǎng),定子通過并網(wǎng)開關(guān)連接電網(wǎng)。定子連接到電網(wǎng)的操作稱為并網(wǎng)。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針旋轉(zhuǎn)(CW,風(fēng)輪機(jī)通過增速齒輪箱將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高,我們以普通2對(duì)極電機(jī)為例,發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500rpm,則發(fā)電機(jī)并網(wǎng)轉(zhuǎn)速范圍通常為1050rpm-1950rpm。發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向跟齒輪箱結(jié)構(gòu)有關(guān)系,如果發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向與風(fēng)輪機(jī)方向相同為CW,相反為CCW,如果使用德國Rexroth 公司推出的行星差動(dòng)分流式增速箱(圖3,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向與風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)向相反。發(fā)電機(jī)并網(wǎng)條件如圖2,發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前需要完成發(fā)電機(jī)的定子和電網(wǎng)的同步,同步即電壓頻率、幅值、相位

3、和電網(wǎng)電壓保持一致。為了清晰描述同步過程,以690V 50Hz 電網(wǎng)為例,發(fā)電機(jī)定子需要感應(yīng)出690V,50Hz,并且相序與電網(wǎng)一致的電壓。定子感應(yīng)頻率是轉(zhuǎn)子實(shí)際旋轉(zhuǎn)頻率與發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)頻率之和,比如此時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1200rpm,既40Hz,轉(zhuǎn)子側(cè)變流器需輸出大小為10Hz且方向和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相同的磁場(chǎng),就可以滿足50Hz頻率輸出。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向和定、轉(zhuǎn)子相序標(biāo)定但是如何保證發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率是40Hz而非-40Hz(頻率相同,轉(zhuǎn)向相反。IEC 標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向的規(guī)定,從電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(DE向非驅(qū)動(dòng)軸方向看,順時(shí)針(CW旋轉(zhuǎn)為正方向,即與風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相同。定子U V W端子按照順時(shí)針方向進(jìn)行標(biāo)定。轉(zhuǎn)

4、子側(cè)K L M側(cè)的標(biāo)定相序?qū)?yīng)于定子的U V W。該標(biāo)準(zhǔn)同樣適用于只允許CCW方向旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)。該標(biāo)準(zhǔn)可以理解為:如果將雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子短接,當(dāng)作異步電動(dòng)機(jī)使用,定子按照U V W與電網(wǎng)聯(lián)接,電機(jī)將按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。按照該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,發(fā)電機(jī)U V W ,K L M和電網(wǎng)L1 L2 L3都應(yīng)該按照CW方向進(jìn)行標(biāo)定的。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向變化時(shí)的具體接線參考ABB和VEM發(fā)電機(jī)手冊(cè),U V W 和K L M的定義符合IEC 60034-8之規(guī)定。并且明確指出如果發(fā)電機(jī)方向?yàn)槟鏁r(shí)針時(shí)需要將定子電纜U V W 調(diào)整為V U W,轉(zhuǎn)子電纜K L M 調(diào)整為L M K。即電網(wǎng)L1 L2 L3 接V U W,變流器輸出U1

5、 V1 W1接L M K。當(dāng)然有些電機(jī)沒有按照IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相序標(biāo)定,或是根據(jù)具體客戶的要求進(jìn)行了修改,但在發(fā)電機(jī)的使用手冊(cè)中應(yīng)標(biāo)明定子U V W和轉(zhuǎn)子K L M的標(biāo)定方法,以及一定旋轉(zhuǎn)方向條件下對(duì)應(yīng)的定、轉(zhuǎn)子接線要求。 圖1:雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組示意圖圖2:定子和電網(wǎng)同步檢測(cè) 圖3:行星差動(dòng)分流式傳動(dòng)原理及結(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn):IEC 60034-81.Direction of rotation;2.Relation between terminal markings and direction of rotation;ABB雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)1.Main power cables2.Secondary cables for slip ring connec