FD70A和FD77A型风力发电机组简介与优点

1.基本参数

FD70A、FD77A型风力发电机组基本参数见表4-2。

表4-2　FD70A、FD77A型风力发电机组基本参数

2.主要技术特点

（1）变速运行、恒频输出、四极双馈异步发电机+配有脉宽调制IGBT模块的变频器。

（2）每只叶片有独立的变桨距电器系统——失效保护。

（3）轮毂的仰角和锥角以及刚性叶片的应用，使机器的重心接近塔架中心。

（4）负荷能力裕量及高安全性。

（5）与常规火电站等同的电力输出特性。

（6）三点式支撑，简化轴系结构。

（7）齿轮箱具有高可靠性。

3.风轮参数

FD70A、FD77A型风力发电机组的风轮参数见表4-3 。

表4-3　FD70A、FD77A型风力发电机组的风轮参数

图4-64所示为FD70A、FD77A型风力发电机组机舱俯视图。

图4-64　FD70A、FD77A型风力发电机组机舱俯视图

4.传动链的特点

三点式支承的经典设计能减小对主轴承、主轴和齿轮箱的冲击。主轴承采用双列球面滚子轴承，优选高性能轴承座的耐久润滑以获得最长的寿命。主轴采用优质合金钢锻件制造（材料为30CrNiMo8或34CrNiMo6）。高刚性的机架将负荷直接传递到塔架。

齿轮箱采用一级行星和两级平行轴斜齿轮或采用双联齿轮分流和一级平行轴斜齿轮传动，高效、直接连接的冷油系统使运行平稳，明显降低油箱温度。两级滤油系统确保润滑油保持具有较高的品质。

齿轮箱设计准则是：设定负荷时留有余地，要求很高的安全系数；齿面接触安全系数为1.45（＞1.2）；齿根弯曲安全系数为1.8（＞1.5）；轴承最低寿命为17.5万h；较低的油温（＜65℃）；可靠性、运行平稳性、效率和重量均优于同类产品。

FD70A、FD77A型风力发电机组的齿轮箱参数见表4-4。

表4-4　FD70A、FD77A型风力发电机组的齿轮箱参数(www.xing528.com)

5.发电机和变频器特点

四级双馈异步发电机和脉宽调制IGBT变频器，实现变速运行、恒速输出。全封闭发电机附设空气-空气冷却器以降低温度。可选择最佳的转速变化范围。通过变频器的最大功率仅300kW，变频器的损失小，具有较高的效率和可靠性。

发电机和变频器参数形式：四级双馈异步发电机额定出力1500kW，转速1000～1800r／min；额定电压690V；保护等级IP54；变频器脉宽调制变频器功率300kW。

6.变桨距系统的特点

每片叶片有单独的变桨距电力驱动装置（失效保护）。变桨系统由变桨轴承、变桨控制器、整流器、蓄电池、变桨驱动器和中心润滑系统组成。停电时也能进行变桨驱动。采用封闭结构，备有中心润滑系统定时对轴承和齿轮加注油脂（一套润滑系统为三套变桨轴承供油脂）。采用电动柱塞泵定时供油脂，油脂的储量可用一年。备有废油脂接收装置，废油脂不会外泄。

7.偏航系统

带有外齿圈的四点接触轴承，有三组电动齿轮减速机驱动（驱动电机带有磁力制动装置）。由七个制动器组成的制动系统，在运转时通过降低油压减小压紧力，不运转时将机舱牢固地固定在塔架上。四点接触轴承最大限度地减小摩擦力并为制动器通风。

8.制动系统

（1）主轴制动分为：正常停机，顺桨；快速停机，顺桨；紧急停机，顺桨+液压制动；维修作业，顺桨+液压制动+风轮锁定。

（2）偏航制动分为液压制动和磁力制动。

9.液压系统

向主轴制动器和偏航制动钳提供高压油。备有蓄能器，停电时仍能向制动器供油。轴系转子制动器两件，偏航制动器七件。

10.联网兼容能力

（1）稳定运行电压范围（690V±10%）。

（2）宽周波范围（47.5～51.5Hz）。

（3）无功功率管理（+0.95～-0.95）。

（4）对电网的冲击小。阵风时风轮转速增加，把风能余量存储在风轮转动惯量中；风速下降时，再将风轮动能缓慢释放出来变为电能送给电网，可减少对电网的冲击。

11.主要零部件重量

机舱56000kg；风轮（含叶片）约32000kg（FD70A），约35000kg（FD77A）；叶片（每片）5393kg（34m），6285kg（37.3m）；齿轮箱16000kg；发电机6800kg；轮毂16000kg；主轴7150kg；塔架90400kg（轮毂高61.5m时），100400kg（轮毂高65m时）；174000kg（轮毂高90m时）；263500kg（轮毂高100m时）。

12.塔架参数

FD70A、FD77A型风力发电机组塔架参数见表4-5 。

表4-5　FD70A、FD77A型风力发电机组塔架参数