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    [新品] 50kw垂直轴风力发电机(LP-50KW)

    50kw垂直轴风力发电机
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    采购龙向能源框架式垂直轴风力发电机首先需要填写一下资料,以便公司技术人员依据提供信息资料数据做出合理产品配置,达到为您量身定制,龙向能源所有产品都是根据客户提供数据做支撑经过详细计算得到***优配置,为客户提供可再生能源供应,并不是一台机器卖遍全世界的。请您联系公司技术人员。

     龙向能源-中国南海岛礁电力供应解决方案龙向能源50kW产品技术参数:

     

    50kW产品技术参数:

     

    类型:垂直式、多叶片,侧风向直对式,不受风向的影响。

    额定功率:50KW

    叶轮直径:8m

    叶片数量:9*4*2.5

    叶片类型:阻力型

    转动类型:直接驱动

    发电机类型:永磁同步发电机

    控制系统:电回流控制发电机转速,使其稳压在***优状态。

    切入风速:2.5-4m/s

    额定风速:9.6m/s

    安全风速:50m/s

    ***大风能利用系数:Cpmax≥0.72

    噪声:LWA≤50DB(A)(距地面发电机10米,8m/s风速标准状况下)。

    年均可利用率:≥65%

    设计使用寿命:≥35年 

    型式:17极永磁同步发电机(根据需要配置适合实际需要的发电机)

    转子:永磁,位于绕阻外围

    额定电压:690vDC

    转速范围:3-8rpm

    绝缘等级:F

    防护等级:IP54

    发电机外径:1310mm

    定子长度:1000mm

    绕阻:采用Rof:L线

    浸漆方式:真空浸漆

    整机重量:56T

    表面防腐:热镀锌(除发电机外)

    机组接地电阻值:4Ω

    防雷设施:接地防雷

    防雷设计标准:IEC61400-24

    阻力面积:216M²

    风场设备平均可利用率:99.2%

    生存环境:-40-55℃(需要客户在填表时确定***低温度数值,及***高数值)

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    发电机设计寿命:35年

     

     

     

     

    风速(m/s

    年发电量(平均风速)

    输出功率(KW

    2.5

    23450.52

    2.677

    3

    31991.52

    3.652

    3.5

    49730.52

    5.677

    4

    66199.32

    7.557

    5

    100389.6

    11.46

    6

    178371.12

    20.362

    7

    249922.8

               28.53

    8

    318338.4

    36.34

    9

    386710.2

    44.145

    9.8

    438000

    50

    10

    438000

    50

    11

    438000

    50

    12

     

    50

    13

     

    50

    14

     

    50

    15

     

    50

     

     

     

     

     

     

     
     

    龙向能源50kw风速功率曲线图

     

     

     

     

     

     

     

     

                                                                  wind speed(m/s

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    龙向能源技术部

     2016712


     


    一、南海区域风能资源

    南海地理位置优越、自然资源丰富,合理开发管理南??尚竟抑魅?。风能是一种清洁可再生能源,对其开发利用可为南海建设提供无污染的能源供给。研究基于2006-2009年1096幅QuikSCAT风场数据计算海面10m高度风功率密度,对南海风力发电进行评价。结果表明:①南海海面风功率密度等级为4-7级,能很好的应用于风力发电;②南海海面风功率密度在季节上呈“逐渐递增”趋势,春、夏季风功率密度较小,秋、冬季风功率密度较大;③各岛礁风电装机容量中,西沙群岛综合而言***高,东沙群岛、中沙群岛均为第三级别,南沙群岛大多为一、二级别;④东沙群岛的东沙岛、中沙群岛的黄岩岛、西沙群岛的华光礁、浪花礁、赵述岛以及南沙群岛的南海礁、日积礁、南华礁风电装机容量较高,可优先进行风力发电建设。

     

     

     

     

     

     

     

     

    南沙群岛具有丰富的风能资源,有效利用风力发电转化为清洁能源,符合国家政策发展要求,可为南沙群岛航道运输、渔民捕捞、岛礁驻守、油气开发、岛民居住、旅游建设等提供电力能源供给,前景十分广阔。

     

     

     

    二、垂直轴风力发电机介绍

    2.1 风机选型配置依据

    依据安装地域的气候条件及安装载体的特性要求,经过龙向能源技术部的精确计算以及实际操作的经验积累,综合各方面的要素选择配置4台龙向能源LP-60kW-500kw框架式超低速永磁直驱同步垂直轴风力发电机组。

     

    2.2 垂直轴风力发电机特性

    垂直轴风力发电机具有噪音低、无需对风、发电量高、度电成本低、免运维,可以在恶劣环境下生存(台湾基地机组经受住了麦德姆、威尔逊、苏迪罗等台风的考验)等优点,主要性能如下:

    1、发电效率高,叶片独特的设计结构无需对风,任何方向的风都可以驱动叶片,减少对风损失。

    2、启动风速低,独特的叶片设计可以做到风速2米/秒启动,启动叶片转动就发电,气流扰动对该风机不但没有任何影响还可以提高发电量。

    3、无需电网支撑,该机组只需要风吹动叶片就可以发电,无需电网启动,也没有耗电设备。

    4、机组结构简单,由发电机、旋转轴、塔架、叶片四部分构成,故障率几乎为零。

    5、安装简单方便,采用叠加安装方式,电机在地面,无需专用吊装设备。

    6、基本免运维,机组五年免维护,根据当地环境每1-2年适当的查看防腐情况。

    7、无噪音,该机组为超低速风力发电机,每分钟在3-8转的额定范围内,所以没有任何声音,不会对人和动物产生影响。

    8、使用寿命长,机组设计寿命为35年。

    9、机组超低的转速,以及独创的抗15级台风系统,耐腐蚀性强且稳定可靠,全年365*24小时不间断发电(只要有风)。

     10、独特的整体设计和结构,只有发电机没有其他电器系统,解决了低温、高湿多雨、冰雹和雷电的复杂环境对电器部件的损害。

     

     

    2.3 垂直轴风力发电机抗台风性能

    垂直轴机组叶片类型属于低转速大扭矩,特点为***大接受风能面积做功发电,当超过额定转速后,叶片会形成阻力,不管风速有多大,都保持在额定的转速。我们在台湾基地的机组经受了威尔逊、麦德姆、苏迪罗等台风考验,在15级台风中,机组仍然可以正常运行发电,证明机组抗台风性能优良。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    3.3 垂直轴风力发电机寿命

     

    龙向能源专业执着、精益求精,恪守世界******工业品质标准,所有机组部件材料采用******材料,轴承为SKF,机组使用寿命35年。

     

     

     

    四、风电电气方案

    4.1 风机位置

    通过确认,预留位置安装四台单机容量LP-60kW的风机,风机位置示意图(见设计平台图纸)。

    4.2 接入电力系统的方式

    本项目位于岛礁,本工程中共设计额定功率为60kW的垂直轴风机4台,将4台风机相互“T”接之后,将400V交流电经一路电缆直接并入岛礁运行电网能源中心400V低压母线,实现柴油风电互补的功能。

    并网运行方案:

    独立电网及负载电器

    风力发电机离网逆变器

    离网运行解决方案备?。?/p>

     

     

    60kw*4风力发电机组

    蓄电池储能组单元

    垂直轴风力发电机离网控制柜

     

     

     

     

                                                                                                                                                            

     

     

    4.3 电气主接线

    本项目中风机通过1回400kV线路接入能源中心400V母线。电气主接线示意图如下:

    风机电气主接线示意图

    4.4 风电场集电线路方案

    本项目中设计风机容量240kW,装设4台60kW垂直轴风力发电机组。每台风力发电机组低压侧额定电压均为0.4kV。

    风力发电机组间通过电缆连接,风机额定功率为60kW,则400V 侧输出的额定电流为86.61A(额定时),4台风力发电机组之间相互“T”用电缆拟选用YJY23-0.6/1kV 3x50+1x25规格的电缆,4台风机相互“T”接之后,***终通过1#、2#、3#、4#风机接入能源管理中心,接入电缆拟选用YJY23-0.6/1kV 3x70+1x35规格的电缆。

     

    4.5 机组设备清单

    包含永磁直驱同步超低速发电机、支撑塔架,旋转轴、旋转支臂及阻力型叶片、塔架连接件、旋转轴连接件,专用控制柜、并网型逆变器及附属配件。

     

    4.6主要电气设备选择

    导体及设备选择依据短路电流计算结果、《导体和电器选择设计技术规定》DL/T 5222-2005进行,并确定以下条件:

    1 柜内及电缆沟(隧)道内***高环境温度,按40℃考虑。

    2 噪音:电器的连续性噪音水平不应大于85dB,非连续性噪音水平不大于90dB。(测试位置距设备外沿垂直面的水平距离为2m,离地高度1~1.5m处)。

    3 电器及金具在1.1倍***高工作电压下,晴天夜晚不出现可见电晕。

    拟选用接入断路器的参数如下:

    (1)额定壳架电流为500A;

    (2)额定电压为三相AC 400V;

    (3)极数:3P+N(a、b、c三相有断开点,N线不断);

    (4)极限分段能力为125kA;

    断路器应具备的功能:

    (1)具备可指示断路器分合闸状态的辅助触点;

    (2)具备分励线圈;

    (3)具备失压线圈;

    (4)具备由以下原因引起的脱口指示:过载、短路、接地、漏电、分励线圈、失压线圈引起的脱口;

    (5)具备通信接口,可将断路器的状态信息接至监控后台,断路器距离监控后台的距离为50~650m.

    4.7 过电压?;ぜ敖拥?/p>

    由于风力发电机组其控制柜配置有过压?;ぜ氨芾鬃爸?。

    本工程中风力发电机组工作接地、?;そ拥睾凸缪贡;そ拥厥褂靡桓鲎艿慕拥刈爸?,接地装置的接地电阻值需满足选定风电机组对接地阻值的要求,赞按Rjd≤ 4Ω设计。

    4.8 电缆敷设及防火

    本工程中集电线路电缆在岛礁铺设,按照国家***新标准执行,

    为有效阻止电缆火灾延燃,全线0.4kV电力电缆、控制电缆选用阻燃低烟无卤式电缆。

    电缆穿管敷设完毕后应将?;す艿牧酵贩舛?。

    4.9 机组抗腐蚀介绍

    首先全部钢铁件***层我们采用热镀锌,其次第二层由岛礁单位统一喷涂甲板专用防腐涂层,做到防腐周期一致。

     

     

     

     

     

     

     

     

    五、风电电气二次

    5.1风电机组控制

    为便于风机的运行管理,提高自动化水平,风电机组提供远程数据接口。

     

    5.2风电机组?;?/p>

    风力发电机设有过载、短路、缺相、三相不平衡、过压等?;?。

     

    5.3 电能量计量系统

    按照电能计量装置技术管理规程的要求:

    I、II类计量装置配置专用电压0.2级、电流0.2S级互感器或专用二次绕组。

    电压、电流互感器计量绕组的实际二次负荷应在0——100%额定二次负荷范围内,其误差也应在0—100%额定二次负荷范围内满足铭牌标称的精度要求。

    数据通信接口的电能表,其通信规约符合DL/T645的要求。

    电能表装设电压失压计时器。

    本工程中电能量计量关口点暂按设在400V并网点处考虑。电能量计费表精度要求为0.2S级,电能表采用静止式多功能电能表,事件记录功能,配有标准通信接口,具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能,采集信息应接入电网调度机构的电能信息采集系统。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    六、风力发电机地基

    6.1设计依据

    根据《风电机组地基基础设计规定》(试行)FD003-2007,风电机组地基基础设计计算和验算内容,主要包括地基承载力计算、软弱下卧层验算、基础抗滑抗倾覆稳定计算、基础沉降和变形计算、基础裂缝宽度验算、基础内力配筋和材料强度验算、采用桩基基础时桩顶作用效应计算、桩基竖向承载力计算、抗拔桩基承载力验算、以及桩基沉降计算等。根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008及《风电机组地基基础设计规定》(试行)FD003-2007,本工程风机桩基基础设计主要的设计控制指标见表 51。

    表 51风机桩基础设计控制指标

    设计工况

    基桩拔力

    基桩平均竖向力Nk (kN)

    桩顶***大竖向力Nkmax(kN)

    单桩水平力Hik(kN)

    单桩抗裂弯矩Mk(kN.M)

    正常运行荷载工况

    基桩抗拔容许值

    ≤Ra

    ≤1.2Ra

    ≤Rh

    ≤Mcr

    多遇地震工况

    基桩抗拔容许值

    ≤1.25Ra

    ≤1.5Ra

    ≤Rh

    ≤Mcr

    极端荷载工况

    基桩抗拔容许值

    ≤Ra

    ≤1.2Ra

    ≤Rh

    ≤Mcr

    注:表中Ra为基础竖向承载力特征值,Rh为基桩水平承载力特征值,Mcr为单桩抗裂弯矩检验值。

    6.2设计荷载、分项系数等取值

    荷载、荷载工况与荷载效应组合及分项系数等根据《风电机组地基基础设计规定》(试行)FD003-2007、《风力发电机组安全要求》GB18451.1-2001规定执行。

    本工程单机容量60kW, 风电机地基基础设计安全等级为一级,结构重要性系数取1.1。风机荷载计入修正安全系数1.35?;咀楹?,永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.5;标准组合和偶然组合,荷载分项系数均为1.0。

     

    6.3 地基配置

     

    详见风力发电机基础图纸。

     

     

    七、风力发电量估算

     

    根据南海海面丰富的风能资源,10M海面风功率密度等级为4-7级。海上岛礁离海平面高度大约为5米,垂直轴风机的高度15.38米,总的高度大约为20.38米。查阅风功率密度等级表显示南海海面10M高度年平均风速在6-9.4米/秒,30M高度年平均风速在7-11米/秒,20米高度年平均风速区间为6-11米/秒,这是非常优质的风能数据,非常适合风力发电。

     

    风功率密度

    等级

    10m高度

    30m高度

    50m高度

    应用于

    风力发电

    风功率密度/

    (w/m­­­2

    年平均风速参考值/(m/s)

    风功率密度/

    (w/m­­­2

    年平均风速参考值/(m/s)

    风功率密度/

    (w/m­­­2

    年平均风速参考值/(m/s)

    1

    <100

    4.4

    <160

    5.1

    <200

    5.6

     

    2

    100~150

    5.1

    160~240

    5.9

    200~300

    6.4

     

    3

    150~200

    5.6

    240~320

    6.5

    300~400

    7.0

    较好

    4

    200~250

    6.0

    320~400

    7.0

    400~500

    7.5

    5

    250~300

    6.4

    400~480

    7.4

    500~600

    8.0

    很好

    6

    300~400

    7.0

    480~640

    8.2

    600~800

    8.8

    很好

    7

    400~1000

    9.4

    640~1600

    11.0

    800~2000

    11.9

    很好

    注   1不同高度的年平均风速参考值是按风切变指数为1/7推算的。

    2  与风功率密度上限值对应的年平均风速参考值,按海平面标准大气压及风速频率符合瑞利分布的情况推算

     

    风功率密度等级表:

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    八、太阳能发电、水平轴风力发电及柴油发电机

     

    太阳能在南海岛礁已经有过案例,所解决不了的问题:1、大风、冰雹,2、防腐,3占用面积不现实,4、发电的成本,5、运行的维护费用,6、太阳能电池板本身的特性,能量衰减这是不争的事实,7、发电的条件局限性。

    水平轴风力发电机所不能解决的问题:1、水平轴特性小风不发电、大风不让它发电,2、需要电网做支撑,3、对风找向,4、冰雹,5、地域特点风的不确定性。这样使得水平轴在南海安装理论上就不能通过,现在的海上风电几乎是靠近内陆的浅滩地域的近海,独岛运行还没有这样的先例(20kw以上水平轴三叶片风力发电机)。

    柴油发电机笨重且噪音巨大,污染严重,用电成本高昂。龙向能源历尽15年,自主研发生产的的风力发电机组彻底解决了这些世界性难题,具有耐腐蚀、抗台风、无噪音、占地面积小、发电量高等优点,高效利用大海的风能,实现柴油风电互补,满足岛屿设备日常供电需求??梢晕状锘镜忍峁┣褰喽δ茉?。

    九、结论

    根据实际需求做出适合自己的选择,为蓝天白云而努力,让没有污染的地方更多一些,不要让人类自己再次损害自然环境,让自然的海岛更加美丽原生态,请选择清洁能源。

     

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