CN201885875U - 兆瓦级双馈风力发电机试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种兆瓦级双馈风力发电机试验装置，包括一电动机变流器、一双馈发电机变流器、一当作电动机用的第一双馈风力发电机以及一当作被试电机的第二双馈风力发电机；所述第一双馈风力发电机和第二双馈风力发电机连接，所述第一双馈风力发电机通过电动机变流器并入电网，所述第二双馈风力发电机通过双馈发电机变流器并入电网。其优点在于：利用两台被试双馈发电机对拖试验方法进行满载温升试验，可以解决动力拖动电机及供电电网容量不足的难题，还可极大地降低试验成本。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种发电机，特别涉及兆瓦级双馈风力发电机试验装置。
【背景技术】
迄今为止，双馈风力发电机国家技术标准与试验方法都未出台，只有报批稿，所以国内许多厂家生产双馈风力发电机时只能参考报批稿，依据各厂的试验条件进行电机型式试验。多数动力拖动用大容量的变频电机进行，按以往的试验方法，要测量1500KW-3000KW的电机，动力机需3500KW以上，所需的电网容量也需4000KVA以上，一个中型企业所有用电都没有这么大，更谈不上进行这种项目试验。现行风电双馈电机都是4极机或6极机，其额定转速是1500r/min或1000r/min，但是风电电机要求这种电机要在1800r/min，或1200r/min额定转速运行，所以需要有大容量的变频器及大容量的变频原动机。
如图1所示，现有的发电机试验装置由变频电机、变频器、双馈发电机、双馈发电机变流器组成，其中，变频电机及变频器作为动力拖动试验设备，若用此试验装置测试风电双馈电机，变频电机及变频器二者的容量必须大于被试双馈电机容量，所以，试验设备投入费用昂贵，通常需要投入800万元以上资金购置试验设备。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种兆瓦级双馈风力发电机试验装置，利用两台被试双馈发电机对拖试验方法进行满载温升试验，以解决动力拖动电机及供电电网容量不足的难题。
本实用新型要解决的技术问题是这样实现的：一种兆瓦级双馈风力发电机试验装置，其包括一电动机变流器、一双馈发电机变流器、一当作电动机用的第一双馈风力发电机以及一当作被试电机的第二双馈风力发电机；所述第一双馈风力发电机和第二双馈风力发电机连接，所述第一双馈风力发电机通过电动机变流器并入电网，所述第二双馈风力发电机通过双馈发电机变流器并入电网。
所述联轴器包括两个相对设置的半联轴器，两个半联轴器分别套设在所述第一双馈风力发电机和第二双馈风力发电机的主轴上并用复数个连接结构连接。
所述任一半联轴器与所述主轴之间预设有一半封闭空间，半封闭空间内设有一胀紧套结构，该胀紧套结构进一步包括带外锥面的内轴套、带内锥面的外轴套内轴套套在所述主轴上，外轴套衬于半联轴器内壁上，内轴套与外轴套之间还设有轴向前后布置的前锥套和后锥套，所述前锥套和后锥套具有与内轴套与外轴套相对应的锥面，所述前锥套和后锥套通过一自锁螺栓连接。
所述连接结构包括一柱销和一弹性块，所述两个半联轴器的连接端具有一环形连接台，所述弹性块设在其中一半联轴器环形连接台内，所述柱销由另一半联轴器的环形连接台穿设于弹性块内。
所述电动机变流器与所述第二双馈风力发电机原配套的变流器相同。
本实用新型的优点在于：利用两台被试双馈发电机对拖试验方法进行满载温升试验。一台当电动机运行，另一台当发电机运行，两台均并入电网，可以解决动力拖动电机及供电电网容量不足的难题，且极大降低试验成本。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是现有技术中现有的发电机试验装置结构示意图。
图2是本实用新型兆瓦级双馈风力发电机试验装置原理结构示意图。
图3是本实用新型中的联轴器的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图2和图3所示，本实用新型的兆瓦级双馈风力发电机试验装置，包括一电动机变流器1、一双馈发电机变流器2、一当作电动机用的第一双馈风力发电机3以及一当作被试电机的第二双馈风力发电机4；所述第一双馈风力发电机3和第二双馈风力发电机4通过一联轴器5连接，所述第一双馈风力发电机3连接一集电环6后再通过电动机变流器1并入电网，所述第二双馈风力发电机4连接另一集电环7后再通过双馈发电机变流器2并入电网。
重点参考图3，所述联轴器5包括两个相对设置的半联轴器51，两个半联轴器51分别套设在所述第一双馈风力发电机3主轴32和第二双馈风力发电机4的主轴42上并用复数个连接结构52连接。
所述任一半联轴器51与所述主轴32(42)之间预设有一半封闭空间53，半封闭空间53内设有一胀紧套结构54，该胀紧套结构54进一步包括带外锥面的内轴套541、带内锥面的外轴套542，内轴套541套在所述主轴32(42)上，外轴套542衬于半联轴器51内壁512上，内轴套541与外轴套542之间还设有轴向前后布置的前锥套543和后锥套544，所述前锥套543和后锥套544具有与内轴套541与外轴套452相对应的锥面，所述前锥套543和后锥套544通过一自锁螺栓545连接。通过自锁螺栓545将前锥套543、后锥套544拉紧，从而实现联轴器5与主轴32(42)紧密联接，以实现分别与第一双馈风力发电机3和第二双馈风力发电机4传递扭矩。
所述连接结构52包括一柱销521和一弹性块522，所述两个半联轴器51的连接端具有一环形连接台514，所述弹性块522设在其中一半联轴器51的环形连接台514内，所述柱销521由另一半联轴器51的环形连接台514穿设于弹性块522内。两个半联轴器51即可通过柱销与弹性块实现第一双馈风力发电机3和第二双馈风力发电机4的扭矩传递。
所述电动机变流器与所述第二双馈风力发电机原配套的变流器相同，只需将所述第二双馈风力发电机原配套的变流器进行程序改编即可得到所述电动机变流器。
本实用新型的操作过程：
1、把原双馈风力发电机配套的变流器进行程序改编，使其适合在电动机状态运行，而且，能跟踪电动机转速实现无冲击并网。同时，并网后转速能宽范围设定在900-2000rpm，改编后的变流器即为电动机变流器1。
2、按图2所示的接线原理结构图进行接线。
3、先用调压器降压起动被试双馈风力发电机即第二双馈风力发电机4达亚同步转速，后断电，机组处在降速空转运行。同时，电动机变流器1投入，跟踪第二双馈风力发电机4转速无冲并网。
4、第二双馈风力发电机4的变流器即双馈发电机变流器2投入并网运行。
5、根据试验规范要求，操作电动机变流器1，先设定试验转速，后操作双馈发电机变流器2设定调整双馈发电机负荷，至满载时可进行满负荷温升试验。
6、温升试验结束，按以上起动机组方法重新起动机组运行，根据试验规范，调整电动机变流器1设定试验转速，在每一个转速，设定调整双馈发电机变流器2，使其在不同负荷运行。按此方法调整，可以获取第二双馈风力发电机4在不同转速、不同负载情况下的负载特性工作曲线，以实现双馈风力发电机特殊试验项目要求。
综上所述，本实用新型具有如下特点：
1、解决大容量风力发电机温升试验时的动力拖动技术难题：电机性能测试中工作量最大的是满负荷温升试验，实现温升试验主要需解决动力拖动容量问题，本实用新型以原需试验的双馈风力发电机当作电动机运行，替代变频电机，不需购置新的变频动力电机。
2、解决温升试验时电网容量问题：采用电返馈方法，把双馈风力发电机输出并入电网，可以供给动力拖动机的输入电源，两机组损耗不够的部份由电网补充，这样电网只需供给机组总容量的10％左右就够，解决了电网试验容量不足的难题。
3、解决电动机变频器购置问题：把原双馈风力发电机配套的变流器进行程序改编，可作为电动机变流器，替代变频电机变频器。
4、解决工作特性曲线测试技术难题：双馈风力发电机性能测试中技术难度最大的是不同转速不同负荷时的性能工作特性曲线测试，利用改编程序的电动机变流器可实现不同转速设定，利用原双馈风力发电机变流器又可实现功率设定，从而解决不同转速不同功率的工作特性曲线测试的技术问题。而且操作方便，运行稳定。
Claims (5)
1.一种兆瓦级双馈风力发电机试验装置，其特征在于：包括一电动机变流器、一双馈发电机变流器、一当作电动机用的第一双馈风力发电机以及一当作被试电机的第二双馈风力发电机；所述第一双馈风力发电机和第二双馈风力发电机通过一联轴器连接，所述第一双馈风力发电机通过电动机变流器并入电网，所述第二双馈风力发电机通过双馈发电机变流器并入电网。
2.根据权利要求1所述的兆瓦级双馈风力发电机试验装置，其特征在于：所述联轴器包括两个相对设置的半联轴器，两个半联轴器分别套设在所述第一双馈风力发电机和第二双馈风力发电机的主轴上并用复数个连接结构连接。
3.根据权利要求2所述的兆瓦级双馈风力发电机试验装置，其特征在于：所述任一半联轴器与所述主轴之间预设有一半封闭空间，半封闭空间内设有一胀紧套结构，该胀紧套结构进一步包括带外锥面的内轴套、带内锥面的外轴套内轴套套在所述主轴上，外轴套衬于半联轴器内壁上，内轴套与外轴套之间还设有轴向前后布置的前锥套和后锥套，所述前锥套和后锥套具有与内轴套与外轴套相对应的锥面，所述前锥套和后锥套通过一自锁螺栓连接。
4.根据权利要求2所述的兆瓦级双馈风力发电机试验装置，其特征在于：所述连接结构包括一柱销和一弹性块，所述两个半联轴器的连接端具有一环形连接台，所述弹性块设在其中一半联轴器环形连接台内，所述柱销由另一半联轴器的环形连接台穿设于弹性块内。
5.根据权利要求1所述的兆瓦级双馈风力发电机试验装置，其特征在于：所述电动机变流器与所述第二双馈风力发电机原配套的变流器相同。
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