直驱风力发电机吊装全过程
风机主要由塔筒 、机舱 、发电机 、轮毂组成 。发电机位于机舱与轮毂之间 ,其主要作用除了作为能量转换原件之外 ,还是结构上的主要支承部件 。
风机塔筒基座上安装有塔基控制柜 、水冷柜和变频柜 ,这些设备必须在第一节塔筒吊装之前安装好 ,图为变频柜吊装 。变频柜将风机发出的频率不定的交流电整流成直流电 ,再逆变成与电网同频率的交流电输出 。WG2000P风能变资变频器 ,分主柜和从柜 ,背靠背安装 ,重量2.5T
风机塔筒由三节组成 ,总高度77.5m ,总重168 ,94吨 ,下部直径4.4m ,顶部直径2.686m 。
由下往上第一节塔筒长19.5m ,重62.53吨; 第二节塔筒长28m ,重53.102吨; 第三季塔筒长30m ,重37.896吨 。图为第一节塔筒起吊 。
机舱由铸铁制成 。铸件的几何结构能够很理想的荷载力传到塔简上去 。机舱的重堂18.5t ,上图为机舱吊装 。
机舱与塔由12根 Ø39的螺杆连接 ,图为工作人员在机舱法兰盘上安装螺杆 。法兰盘以外的部分是机舱整体 ,它可以在偏航系统的驱动下旋转而使风机叶轮总是处于迎风的方向 。
机舱内部有偏航轴承 。蓝色的电动机就是驱动偏航轴承的 。共有四台 ,每台台3wW 。共同为机舱的偏航提供动力。机舱上另一个部件是本地轮毂操作盘 ,它是一个操作员面板 ,用于维护时锁紧轮毂 。.那个挂在壁上的柜子是机舱控制柜 。
机舱的的顶部安装有一个气象站和航空障碍灯 。气象站为风机供风机所在位置的温度 ,风速 ,风向 ,作为风机自动调整偏航 、变案系统的依据
机舱吊装
发电机是多级永磁发电机 ,共有32对永磁 。重量66t ,交装在机舱与轮毂之间 ,永磁体提供转子励磁 ,不需要外部励磁 ,与带外励磁场的绕线转子比校 ,发电机的损耗可降低25% ,外部自然空气冷却 。定子绕组用真空压力侵漆 ,发电机有经过滤的循环空气 ,保证发电机内的温度均匀 ,防止外部潮汐空气及盐雾进入电机内部 。
直驱永磁风力发电机取消了沉重的増速齿轮箱 ,发电机轴直连接到叶轮轴上 ,转子的转速随风速而改变 ,其交流电的频率也随之变化 ,经过置于地面的大功率电力电子变频器 ,将频率不定的交流电整流成直流电 ,再逆变成与电网同频率的交流电输出 ,与电网并网 。
发电机与机舱的连接螺杆安装前需涂刷防腐涂料
发电机专业吊具
发电机转子的锥形通道 ,大头连接机舱 ,小头连接轮毂 。维修人员可以通过锥形通道穿过发电机转子从机舱到达轮毂 ,进行维修作业 。
上图是发电机起吊 。現在我们看到的就是锥形通道的小头 ,那几个蓝色的构件是叶轮制动钳 ,在风机停机时钳紧叶轮制动盘 。
发电机与机舱对接
吊装好了的发电机
轮毂为球墨铸铁制作 ,重21.5t
轮毂内部结构 ,我们看到的六边形箱体就是旋转控制柜 ,三个分开的部分 ,每个部分负责一个叶片的控制 ,通过下图的变桨电机 ,同步调整风机叶片的角度 。
安装在轮毂内的变桨电机 ,风机叶片随着风速的大小要不断调整角度 ,就是由它来进行驱动 。额定直流电压260V ,额定功率9.8KW 。
大型平板车拉运叶片 ,叶片长度 :46.5M ,重量 :9T ,共三片 。
吊车起吊叶片
叶片与轮毂对接之前要将60根连接螺杆全部刷上防腐涂料
精心作业 ,精确对接螺杆
第一片叶片对接成功
三片叶片对接到轮毂上成为叶轮 。叶轮直径95.9M ,扫风面积7223㎡
起吊叶轮
叶轮与发动机对接
XE96-2000直驱式风力发电吊装完毕 。一座高87m(机座至机舱顶高度) ,重量274t的庞然大物拔地而起 ,在末来20年里 ,它将不辞辛劳的将大自然的风能转换成巨大的电能 ,为人类造福 。