风力发电机组及其应用上海置信电气公司陈华山风能是一种无污染的取之不尽用之不竭的能源，风力发电在欧洲Li运行了儿十年。近十年来，由于对环保和资源倍加关注，这就为风电技术提供了发展的机遇，W而也促进了风力发电技术的进步。根据2003年汉诺威博览会上获取的信息，本文拟对当代风力发电的动态作一概要的介tn 1.风电机组风力发电机安装在数十米高的锥形塔管上，塔管的根部为设备仓，装变正器、开关柜和其他电器设备。风力发电机组通常由旋转轮毂、叶桨、主轴、变速器、发电机、避雷针、风速计和风向旗等部件组成（见附图）。N80/2500风电机组的主要技术参数见表I.表1装置名称参数叶桨数叶桨直径/m功率调P失速控制起动风速/m.sl额定风速/m风停转风速/m.极限风速/ni.s1叶桨K：度/m机叶桨材料玻璃钢（GRP）齿轮筘型式3级复合齿轮速比芮轮筘重M/kg总甩域（包括发电机）/kg功率/kV发型式异步电机机保护等级由于风能变化范围较大，因此风电系统有一套完善的控制和调节装置，它包括以下几个部分。
（1）强风失速控制NOR-DEX公司为挪威建造的一个风速为9m/s，当风速超过25m/s时，风机将A动脱扣，有效地防止风机在强风时的过载。
公司的风机在叶桨和轮毂连接处装有一个控制电机（见附图），当风速变化时，该电机按受控指令驱动叶桨，使它的偏转角作相应改变。这样，该风机可始终处于较理想的运转状态，：，）其他控制NORDEX公司的风电系统在风力场装有可编程序控制器的遥控器，通过温度、液压和风力等传感器可远方监视300多个不同的参数。在关柜内配置装有遥控和遥测软件的汁算机，风力电能通过晶闸管向电网输出。
全世界现有风屯装机容量25GW，预测2003年风电机组的市场销售M将比机组功率2300kW，B卜桨直径82m.到H前为止该公司已有4500台风电机组在世界各地运行，他们还在苏格兰建造了肚界上最大的海上风力发电场。
公司有2141台/1.8GW风电机组在中、俄、英、美、法、德等29个国家运行。
该公司在挪威的海边建造f目前世界上最大的海岸风力发电场，在那里安装了65台N80/2500kW风电机组，总功率达162.5MW.会上设立了展台，该公司已制造了世界上最大的海上发电机组，叶桨直径为14m，机组功率为3600kW.在本届博览会上参展风电机组的几个主要公司及其风电机组的水平见表2.表2公司国家最大机组功率/最大叶桨直径德同丹麦德国制电应用较多，驱车在法、荷、德等国的高速公路上随时可见旷野里缓慢转动着的K电机组。由于海上风力较强且比较稳定，因此在未来十年中欧洲的风电将由陆地向海上发展。据报道德国的海上风力资源有20GW，欧洲的海上风力资源达125GW.有的专家已对海上风力发电作了论证，认为技术上是可行的。要采取的对策主要有两条把设备仓从塔管的底部移到塔管的顶部；新颖的TXY系列稀土电动机淮北矿业集团公司朔里煤矿（安徽）黄儒林表1TXY系列稀土电动机与Y系列电动机的主要技术参数比较表2TXY系列稀土电动机与Y系列电动机应用实测参数对比电动机塑号额定功率/kW运行电压/V工作电流/A功率因数运行转速/rmin一1输人功率/kWTXY225S-818.537014.90.9757509.31Y225S-818.537026.20.65474010.98（编辑萧湘）交流电动机产品节电TXY系列稀土电动机选用了高导磁和高导电材料。它在转子笼内嵌上了巾钕铁硼稀土材料组成的永磁磁钢，因此这种电动机被称为永磁高效电动机，简称稀土电动机。其特点是运用了拓扑有限元素法对电动机的磁场进行计算机CAD优化设i卜/在电动机转子结构设计和电磁参数选定上有了较大的创新，成为具有自起动能力的同步电动机，有效地减小了电动机运行时的有功和无功损耗。它在运行过程中，在获得高效率和高功率因数的同时，还具有较好的起动性能，有较高的牵入同步转矩（牵人同步转矩是额定转矩的1.1倍以上），并且有较大的过载能力（允许在1.2倍额定负载状态下长期工作，且温升不会超过允许值）。它与Y系列电动机相比，节电率达12%以上，是通常笼型异步电动机理想的替代产品。它的安装尺寸和结构形式，与同型号的Y系列电动机一致。这类电动机，应用在不频繁起动，且长期运行的场合下较为理想。
土电动机在起动时，由于依靠了转子笼内的永磁磁钢和定子旋转磁场的相互作用，从而使电动机从异步转速牵人同步转速运行，并能使转子的转速与定子的旋转磁场的同步转速保持一致，也就是没有转差，因此消除了转子上的铜、铁损耗：，另外，稀七电动机的转子因用磁钢来励磁，使得定子绕组的励磁电流减小和空载损耗减小了。总体上讲，稀土电动机的总损耗比普通译步电动机减少30%以上，效率和功率因数都有较大程度的提高。从表1中的主要技术参数以明看出，同等场合下应用同等容M的电动机，稀土电动机比Y系列电动机的额定电流下降了22. 89%，功率因数和效率又分提篼了25%、5.56%以上，显然具有较好的节电效果。
2.实际应用效果我矿选煤厂和其他地面车间，首先推广使用了一部分TXY系列稀十电动机现以选煤厂使用的TXY225S -8型电动机为例，经过与Y225S-8型普通电动机实测对比，其数据列于表2中。从表2中的数据可以看出，TXY225S -8稀土电动机比Y225S-8型普通电动机的工作电流减少了43.13%，功率因数提高了49.08%，输人功率减少了5.2：―台18.5kW稀土电动机，若年运行300rf，每天运行12h，一年约能宵h的电能。若按现行进矿平均电价0.49元/kW.h计算，年节省电费2945.88元。虽然稀土电动机比普通电动机在价格上约高1/3，但通过计算比较n知，其显著的节电效果在推广价值h还是比较合算的。
这里需指出，异步电动机的效率和功率因数都是随着负载率的增加而变化的，只有当负载率达到70%~100%时才比较高。因此，稀土电动机特别适应负荷不恒定的条件。若按最大负荷选择电动机容量时，最好使其工作在不太高的运行负荷范围内，此时节电率较高。
（2）外壳表面被覆要采取耐海水处理。
当然，由于在海上作业，塔管的基础、设备的安装将更为复杂，所以建造海上风力发电场的投资将比陆地的投资增加50%.欧洲现有海上风力发电场的装机容量为100MW.NORDEX公司和BONUS公司已经建造了海上风力发电场。GE公司已经制造了3600kW的海上风电机18（546）组，NORDEX公司正在开发适合近海、强风和高输出的5000kW的海上风力发电机组。预计至2006年，在欧洲将有几GW的风电机组要在海上风力发电场投入运行。
这里需指出：我国也有丰富的风能资源，据专家估计约3200GW，主要分布在大西北和沿海地区。目前NORDEX公司已向中国销售了〗56台/88.3MW风电机组，今后中国很可能成为一个世界注目的风电机组市场。
尽管风力发电的技术比较复杂，投资费用较大，但是由于风能是无污染能源，又是大自然赐予人类的一种用不完耗不尽的能源，因此在未来十年中风力发电必将成为世界新型能源发展的重要投资项目。
能源发电机发展