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[摘 要]不论是环保方面还是成本方面,风能都是未来可再生资源的首选。近些年来,随着经济的发展以及科学技术的进步,风能的开发与发展的速度越来越快。本文通过阐述风能在我国的发展状况以及风能的优势,然后进一步阐述了风能发电系统以及电缆的种类以及对电缆材料的选择,最后阐述了对电缆性能的一系列的测试。
[关键词]风能 优势 种类 材料选择 设计 性能测试
中图分类号:C752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)01-0265-01
能源资源在当今世界已经非常的紧缺,传统的不可再生能源不仅消耗非常的大,且利用率极低,同时又对环境造成了巨大的伤害。人们越来越重视对可再生能源的开发和利用,随着经济的发展以及科学技术的进步,可再生能源在生活中的应用越来越广泛,在能源的使用中占有越来越大的比重。常见的可再生能源包括太阳能、水能、风能以及地热能等等。
一、 浅谈我国风能的发展
风能之所以成为可再生能源中最为受欢迎的,不仅仅是因为风能是日常生活中较为常见的,而且因为还具有非常大的经济意义。风能作为一种取之不尽,用之不绝的可再生能源,对环境没有危害,在日常生活中的应用也相对来说较为容易简便。在西方的一些发达国家,已经把风能作为重要的开发渠道,并且在漫长的探索工程中,不仅技术上得到了很大的提高,而且也积累了很多的经验。近些年来,我国开发风能的脚步越来越快,在风能开发的工程中不断克服技术上的难题,并取得了很大的突破。
经过几年的开发和发展,我国风能已经取得了很大的成果,并一直显现出蓬勃的发展势头。但是,在我国风能的开发如火如荼的同时,我们更应该看到其背后存在的问题,这样有利于我国风能的进一步发展。我国在风能的开发过程中有些核心的技术还不是很完善,这导致我国在风能的开发中往往投入风多的成本。未来为了进一步的促进我国风能的开发和发展,必须进一步的完善相关的风能开发技术。
二、浅谈风能的发电系统
概括的来说,风能的发电系统主要是由风轮、传动机构、发电机、塔筒、迎风以及限速等部分组成的。具体的发电过程是依靠现实生活中的风推动发电机的叶轮进行转动,在此过程中通过传动机构进一步的带动发电机的转轴转动,最后经过一系列的转化形成电能。其实,归根到底风能发电机的原理就是将机械能转化成电能的过程。风能发电机根据发电量主要分为了大型的发电机和小型的发电机,这些风能发电机一般都是由计算机进行操控的。另一方面,大型发电机和小型发电机在供电方面也有不同,大型风能发电机因其发电量较大,所以直接供到电网上,而小型风能发电机则直接储存在蓄电池中,然后再进一步的利用。
随着我国对风能的开发越来越重视,我国在风能的开发和利用上不断的提高技术,针对在风能发电系统中存在的一些问题,做深入的分析和研究,并不断的完善相关的开发技术。同时,在对风能发电机的开发设计工作中,我国不仅重视风能发电机的效率,而且也非常注重风能发电机的使用寿命,现在我国风能发电机的寿命一般在三十年内。
三、 风能发电使用的电缆种类
风能在我国是一种常见,而且开发较为容易的可再生能源。但是,风能的效益因为地域的不同也呈现出完全不同的结果。在我国西北高原、沿海城市以及平坦开阔的大草原都是风能最为丰富的地方,这些地方所产生的效益远远超过了我国的其他地方,不仅成为这些地区电力的主要来源,而且为我国的其他地区提供了源源不断的电力,极大的发展了当地的经济。
但是,这些风能丰富的地域一般自然条件也较为恶劣,大风大雨以及暴晒是非常平常的事情。同时这些外界的因素对风能发电机的电缆造成了很大的破坏,进一步对风能的开发和利用造成了极大的阻碍。所以,对风能发电机使用的电缆的要求非常的高,甚至有很多特殊的专用电缆。我国的风能发电机使用的电缆一般都有以下几种电缆:第一种是扭转型电缆,这种扭转型电缆是连接机舱和塔筒部位的。因为在风能发电机的使用过程中,电缆会随着风能发电机不停的旋转,所以扭转型电缆在性质上必须足够的柔软有韧性,同时也要接受住外界低温和高温的压力,必须具备耐低温和高温的特性。第二种是材质上偏向于耐高温的耐高温电缆。第三种是屏蔽型的电缆。第四种是数据用的连接线。第五种是低压柔性的电缆。
四、 风能发电机用电缆材料的选择
上面提到风能发电机用的电缆都要经历严酷的自然环境的考验,所以一般都有非常严格的要求,这样才能进一步的保证风能发电机的正常运行。上面对风能发电机用的电缆进行了大致的分类,其中扭转型电缆就是随着风电机的转动不停的扭转,所以风能发电机用电缆的材料最基本的要求就是柔软性以及韧性要好。风能发电机用电缆的导体结构部分是整个电缆最重要的部分,一般采用数根铜线束股后,再采用绞合的方式进行绞合,如此一来,风能发电机用电缆会更加的灵活和柔软。
风能发电机用的电缆在材料的选择上非常的严格,而且对电缆中的导体部分也非常的重视。而且电缆导体的表面必须平整光滑,并且要在导体和绝缘之间增加一层薄膜当做隔离层,这样使得电缆更加的灵活和柔软。
五、 发电机用电缆绝缘以及护套的设计
风能发电机用电缆的导体部分是整个电缆的核心部分,同时风能发电机用的电缆的绝缘以及护套的设计工作也是非常重要的。风能发电机用电缆要有非常好的绝缘性能,较好的机械性能以及很好的低温柔软性能等等。为了更好的保证风能发电机用电缆的绝缘性能,在电缆的的配方中添加了乙丙橡胶,所以风能发电机用电缆具有很好的电气绝缘性能。电缆的绝缘配方中添加了乙丙橡胶,会使得电缆的使用温度更加的宽泛,而且柔韧性也大大提高。添加了乙丙橡胶的电缆更加符合了现实中对电缆的一系列要求,也在一定程度上保证了电缆的使用寿命。
电缆的胶料采用的工艺也是二段式混炼工艺,在混炼的过程中尤其要掌握好混炼的温度以及加料的顺序和时间等。这样会进一步的保证橡胶的性能。
六、 风能发电机用电缆的性能测试
因为风能发电机用电缆的要求较为严格,所以风能发电机用电缆不仅要经过一系列常规的性能测试,而且为了进一步的保证风能发电机用电缆的性能,还要经过一些特殊的性能测试。
第一,对风能发电机用电缆在室温下进行扭转测试。具体的操作流程就是将电缆在室温下在转轮的带动下进行顺时针方向和逆时针方向的扭转,而且这个过程要重复3600遍,然后对风能发电机用电缆进行仔细的观察,在发现电缆表面没有开裂或者鼓包的情况下,再进一步的把电缆浸泡在水中进行电压测试,并能够确保电缆在规定时间内不被击破。
第二,对风能发电机用电缆进行低温下的扭转测试。在规定的时间内将电缆固定在转轮上,进行顺时针和逆时针方向交替的旋转。然后同第一种扭转测试的方法一样要仔细观察电缆表面是否存在开裂或鼓包的情况,并要进一步的把电缆放入水中进行电压测试。
第三,对风能发电机用电缆进行耐海水腐蚀的測试。把电缆放入模拟海水的溶液中,然后进一步的对电缆进行电压测试,在规定时间内不被击破才是合格品。
七、 总结
本文阐述了风能作为一种可再生的能源,具有非常大的优势,不仅环保而且经济。进一步的对风能发电系统进行研究,对电缆进行分类,并提出电缆材料的选择标准,同时,还要重视对电缆进行特殊的性能测试。
参考文献
[1] 魏亚楠.智能电网中多种发电模式联合调度模型及效益评价研究[D].华北电力大学,2014.
[2] 董永军.海岛中小型独立风电系统可靠运行技术研究[D].东北师范大学,2013.
[3] 吴艳娟.FACTS在含大型风电场的电力系统稳定控制中的应用研究[D].天津大学,2013.
[关键词]风能 优势 种类 材料选择 设计 性能测试
中图分类号:C752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)01-0265-01
能源资源在当今世界已经非常的紧缺,传统的不可再生能源不仅消耗非常的大,且利用率极低,同时又对环境造成了巨大的伤害。人们越来越重视对可再生能源的开发和利用,随着经济的发展以及科学技术的进步,可再生能源在生活中的应用越来越广泛,在能源的使用中占有越来越大的比重。常见的可再生能源包括太阳能、水能、风能以及地热能等等。
一、 浅谈我国风能的发展
风能之所以成为可再生能源中最为受欢迎的,不仅仅是因为风能是日常生活中较为常见的,而且因为还具有非常大的经济意义。风能作为一种取之不尽,用之不绝的可再生能源,对环境没有危害,在日常生活中的应用也相对来说较为容易简便。在西方的一些发达国家,已经把风能作为重要的开发渠道,并且在漫长的探索工程中,不仅技术上得到了很大的提高,而且也积累了很多的经验。近些年来,我国开发风能的脚步越来越快,在风能开发的工程中不断克服技术上的难题,并取得了很大的突破。
经过几年的开发和发展,我国风能已经取得了很大的成果,并一直显现出蓬勃的发展势头。但是,在我国风能的开发如火如荼的同时,我们更应该看到其背后存在的问题,这样有利于我国风能的进一步发展。我国在风能的开发过程中有些核心的技术还不是很完善,这导致我国在风能的开发中往往投入风多的成本。未来为了进一步的促进我国风能的开发和发展,必须进一步的完善相关的风能开发技术。
二、浅谈风能的发电系统
概括的来说,风能的发电系统主要是由风轮、传动机构、发电机、塔筒、迎风以及限速等部分组成的。具体的发电过程是依靠现实生活中的风推动发电机的叶轮进行转动,在此过程中通过传动机构进一步的带动发电机的转轴转动,最后经过一系列的转化形成电能。其实,归根到底风能发电机的原理就是将机械能转化成电能的过程。风能发电机根据发电量主要分为了大型的发电机和小型的发电机,这些风能发电机一般都是由计算机进行操控的。另一方面,大型发电机和小型发电机在供电方面也有不同,大型风能发电机因其发电量较大,所以直接供到电网上,而小型风能发电机则直接储存在蓄电池中,然后再进一步的利用。
随着我国对风能的开发越来越重视,我国在风能的开发和利用上不断的提高技术,针对在风能发电系统中存在的一些问题,做深入的分析和研究,并不断的完善相关的开发技术。同时,在对风能发电机的开发设计工作中,我国不仅重视风能发电机的效率,而且也非常注重风能发电机的使用寿命,现在我国风能发电机的寿命一般在三十年内。
三、 风能发电使用的电缆种类
风能在我国是一种常见,而且开发较为容易的可再生能源。但是,风能的效益因为地域的不同也呈现出完全不同的结果。在我国西北高原、沿海城市以及平坦开阔的大草原都是风能最为丰富的地方,这些地方所产生的效益远远超过了我国的其他地方,不仅成为这些地区电力的主要来源,而且为我国的其他地区提供了源源不断的电力,极大的发展了当地的经济。
但是,这些风能丰富的地域一般自然条件也较为恶劣,大风大雨以及暴晒是非常平常的事情。同时这些外界的因素对风能发电机的电缆造成了很大的破坏,进一步对风能的开发和利用造成了极大的阻碍。所以,对风能发电机使用的电缆的要求非常的高,甚至有很多特殊的专用电缆。我国的风能发电机使用的电缆一般都有以下几种电缆:第一种是扭转型电缆,这种扭转型电缆是连接机舱和塔筒部位的。因为在风能发电机的使用过程中,电缆会随着风能发电机不停的旋转,所以扭转型电缆在性质上必须足够的柔软有韧性,同时也要接受住外界低温和高温的压力,必须具备耐低温和高温的特性。第二种是材质上偏向于耐高温的耐高温电缆。第三种是屏蔽型的电缆。第四种是数据用的连接线。第五种是低压柔性的电缆。
四、 风能发电机用电缆材料的选择
上面提到风能发电机用的电缆都要经历严酷的自然环境的考验,所以一般都有非常严格的要求,这样才能进一步的保证风能发电机的正常运行。上面对风能发电机用的电缆进行了大致的分类,其中扭转型电缆就是随着风电机的转动不停的扭转,所以风能发电机用电缆的材料最基本的要求就是柔软性以及韧性要好。风能发电机用电缆的导体结构部分是整个电缆最重要的部分,一般采用数根铜线束股后,再采用绞合的方式进行绞合,如此一来,风能发电机用电缆会更加的灵活和柔软。
风能发电机用的电缆在材料的选择上非常的严格,而且对电缆中的导体部分也非常的重视。而且电缆导体的表面必须平整光滑,并且要在导体和绝缘之间增加一层薄膜当做隔离层,这样使得电缆更加的灵活和柔软。
五、 发电机用电缆绝缘以及护套的设计
风能发电机用电缆的导体部分是整个电缆的核心部分,同时风能发电机用的电缆的绝缘以及护套的设计工作也是非常重要的。风能发电机用电缆要有非常好的绝缘性能,较好的机械性能以及很好的低温柔软性能等等。为了更好的保证风能发电机用电缆的绝缘性能,在电缆的的配方中添加了乙丙橡胶,所以风能发电机用电缆具有很好的电气绝缘性能。电缆的绝缘配方中添加了乙丙橡胶,会使得电缆的使用温度更加的宽泛,而且柔韧性也大大提高。添加了乙丙橡胶的电缆更加符合了现实中对电缆的一系列要求,也在一定程度上保证了电缆的使用寿命。
电缆的胶料采用的工艺也是二段式混炼工艺,在混炼的过程中尤其要掌握好混炼的温度以及加料的顺序和时间等。这样会进一步的保证橡胶的性能。
六、 风能发电机用电缆的性能测试
因为风能发电机用电缆的要求较为严格,所以风能发电机用电缆不仅要经过一系列常规的性能测试,而且为了进一步的保证风能发电机用电缆的性能,还要经过一些特殊的性能测试。
第一,对风能发电机用电缆在室温下进行扭转测试。具体的操作流程就是将电缆在室温下在转轮的带动下进行顺时针方向和逆时针方向的扭转,而且这个过程要重复3600遍,然后对风能发电机用电缆进行仔细的观察,在发现电缆表面没有开裂或者鼓包的情况下,再进一步的把电缆浸泡在水中进行电压测试,并能够确保电缆在规定时间内不被击破。
第二,对风能发电机用电缆进行低温下的扭转测试。在规定的时间内将电缆固定在转轮上,进行顺时针和逆时针方向交替的旋转。然后同第一种扭转测试的方法一样要仔细观察电缆表面是否存在开裂或鼓包的情况,并要进一步的把电缆放入水中进行电压测试。
第三,对风能发电机用电缆进行耐海水腐蚀的測试。把电缆放入模拟海水的溶液中,然后进一步的对电缆进行电压测试,在规定时间内不被击破才是合格品。
七、 总结
本文阐述了风能作为一种可再生的能源,具有非常大的优势,不仅环保而且经济。进一步的对风能发电系统进行研究,对电缆进行分类,并提出电缆材料的选择标准,同时,还要重视对电缆进行特殊的性能测试。
参考文献
[1] 魏亚楠.智能电网中多种发电模式联合调度模型及效益评价研究[D].华北电力大学,2014.
[2] 董永军.海岛中小型独立风电系统可靠运行技术研究[D].东北师范大学,2013.
[3] 吴艳娟.FACTS在含大型风电场的电力系统稳定控制中的应用研究[D].天津大学,2013.