风力发电机冷却技术

风力发电机运行的环境从北方的阿拉斯加到南方的印度热带环境，从最低零下40度到最高65度。风力发电机需要经历各种极端环境，腐蚀性极强的盐雾环境，风沙极大的沙尘环境，海拔3000米的高原环境等。在有些风场，风向常年一致，风速基本保持恒定。而在其他一些风场，风向和风速由于地形和气候的影响，随时会发生变化。以上各种环境，对风机的健壮性有着严格的要求。

目前国内风机多采用来自德国的技术，这样的比例甚至达到80%-90%。大部分厂商为了跑马圈地抢占市场而直接去买图纸。这种图纸上的技术对国内风电行业的危害甚为严重。但是我相信，随着主要风电厂商的崛起和技术的提高，风机设计国产化必将是未来的趋势。

在风力发电机中，冷却系统分为以下几个部分：

1，发电机；

2，齿轮箱；

3，变频器；

4，其他的比如液压单元和其他电气等。

目前国内1.5MW以下的风机，冷却系统大部分都是采用空气直接冷却。即，用一个风扇直接对着部件吹。这种解决方案的优点是简单实惠，性价比高。缺点是无法调节系统温度。运行前，保证齿轮油温高于0℃(根据润滑油的要求设定)，否则加热至10℃再运行。正常运行时，润滑油泵始终工作，对齿轮和轴承进行强制喷射润滑。当油温高于60°C时，油冷却系统起动，油被送到齿轮箱外的热交换器进行自然风冷或强制水冷。油温低于45℃时，冷却油回路切断，停止冷却。

目前大型风力发电机组齿轮箱均带有强制润滑冷却系统和加热器。但油温加热器与箱外冷却系统并非缺一不可。例如对于我国南方，如广东省的沿海地区，气温很少低于0℃，可不用考虑加热器。对一些气温不高的地区，也可不用设置箱外冷却系统。

发电机温升控制

通常在发电机的三相绕组及前后轴承里面各装有一个PTl00温度传感器，发电机在额定状态下的温度为130～140℃，一般在额定功率状态下运行5～6h后达到这一温度。当温度高于150～155℃时，风力发电机组将会因温度过高而停机。当温度降落到100℃以下时，风力发电机组又会重新起动并人电网(如果自起动条件仍然满足)。发电机温度的控制点可根据当地情况进行现场调整。

对于安装在湿度和温差较大地点的风力发电机组，发电机内部可安装电加热器。以防止大温差引起发电机绕组表面的冷凝。

一般用于风力发电机组的发电机均采取强制风冷。但将冷却水管道布置在风力发电机组定子绕组周围，通过水泵与外部散热器进行循环热交换。冷却系统不仅直接带走发电机内部的热量，同时通过热交换器带走齿轮润滑油的热量，从而使风力发电机组的机舱可以设计成密封型。采用强制水冷，大大提高了发电机的冷却效果，提高了发电机的工作效率。并且由于密封良好，避免了舱内风沙雨水的侵入，给机组创造了有利的工作环境。

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