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1、风力发电技术与风电场工程练习题一、填空题1、电能是由一次能源转化而来的最重要的二次能源。2、风力机多种多样，归纳起来可分为两类：一类是水平轴风力机；一类是垂直轴风力 机。3、由于地球极地与赤道间的温度差异，形成了一个全球性的南北向的大气环流。4、风向指风的来向。风向的表示方法有度数表示法和方位表示法。5、空气密度是指单位体积的空气质量。在标准大气压下，15C是没立方米空气的质量 是 1.225 千克。6、粗糙度即粗糙长度，他是衡量地面对风摩擦力大小的指标。7、自动测风系统包括六部分组成，包括传感器、主机、数据存储装置、电源、安全和 保护装置。8、机组的选项主要围绕风电机组运行的安全性和经济性两
2、方面内容，综合考虑。9、贝茨极限表示理想情况下，风轮最多可吸收59.3%的风的动能。10、湍流强度是衡量气流脉动强弱的相对指标，常用标准差和平均速度的比值来表示。11、风能资源是风电场建设中最基本条件，准确的风资源评估是机组选型和风电机组 布置的前提。12、铸造底座一般采用球墨铸铁QT400-15。铸铁尺寸稳定、吸振性和低温性较好。13、机舱罩应该具有较好的空气动力外形和合理方便的舱口，为便于更换部件，顶部 能够方便打开。14、根据风电机组的结构和载荷状态、风况、变桨变速特点及外部条件，将风电机组 的运行情况分为以下几类：待机状态、发电状态、大风停机方式、故障停机方式、人工停机 方式和紧急停机
3、方式。15、风力发电机组最重要的参数是风轮直径和额定功率，其为产品型号的重要组成部 分。16、并网型风力发电机的功能是将风轮获取的空气动能转换成机械能，再将机械能转 换为电能，输送到电网中。17、并网型风力发电机组的整体结构分为叶轮、机舱、塔架、和基础等几大部分。18 、机舱内布置的传动系统，由主轴、齿轮箱、联轴器和发电机等构成。19、机舱底座是机组主驱动链和偏航机构固定的基础，并能将载荷传递到塔架上去。20、铸造底座一般采用球墨铸铁制造，铸件尺寸稳定，吸振性和低温型较好。21、整流罩是置于轮毂前面的罩子，其作用是整流，减小轮毂的阻力和保护轮毂中的设备。22、风电机组的基础通常为钢筋混凝土结构
4、，并且根据当地地质情况设计成不同的形 式。基础周围还要设置预防雷击的接地系统。23、塔架的基本形式有桁架式塔架和圆筒式塔架两大类。桁架式塔架优点为制造简单 成本低，运输方便，缺点为通向塔顶的上下梯子不好安排，塔架过于敞开，维护人员上下不 安全。塔筒式塔架优点是美观大方，塔身封闭，风电机组维护时上下塔架安全可靠。24、塔架高度主要依据风轮直径确定。25、风电机组的基础主要按照塔架的载荷和机组所在地的气候环境条件，结合高层建 筑建设规范建造。26、风力发电机组的机械传动系统包括轮毂、主轴、齿轮箱、制动器、联轴器以及安 全装置等。27、齿轮箱的作用是传递扭矩和提供转速，通过两到三级渐开线圆柱齿轮增速
5、传动得以实现，一般常采用行星齿轮或行星加平行轴齿轮组合传动结构。28、齿轮箱输出轴（高速轴）通过柔性联轴器与发电机轴连接。29、联轴器通过绝缘构件阻止发电机磁化齿轮箱内的齿轮和轴承等钢制零件，避免这 些零件发生电腐蚀现象。联轴器上还设置有扭矩限制装置用以保护传动轴系，防止过载运行。30、偏航系统功能就是跟踪风向的变化，驱动机舱围绕塔架中心线旋转，使风轮扫掠 面与风向保持垂直。31、机舱的偏航运动是由偏航齿轮装置自动执行的，它是根据风向仪提供的风向信号 由控制系统发出指令，通过传动机构使机舱旋转，让风轮始终处于迎风位置。32、风向标是偏航系统的传感器。33、偏航轴承有滚动轴承和滑动轴承两种，大型
6、机组大多采用滚动轴承。34、变桨机构中配置蓄电池的作用是以防电网突然掉电或电信号突然中断的紧急情况 下，使得风电机组能够安全平稳地实现变桨。35、液压系统的主要功能是向制动系统或液压、伺服变桨距控制系统的工作油缸提供 压力油，由电动机、油泵、油箱、过滤器、管路及各种液压阀组成。36、制动系统主要分为空气动力制动和机械制动两部分。37、叶片变桨制动的原理是改变叶片功角，减少叶片升力，以达到降低叶片转速直至 停机的目的。38、发电机系统包括发电机、变流器、水循环装置或空冷装置。39、常见的发电机有异步发电机和同步发电机两种。40、同步发电机转子的旋转方向和转速总是与旋转的定子场的转动同步，没有相对
7、运 动，即没有滑差。41、同步发电机并网一般有两种方式：一种是准同期直接并网，另一种是通过交-直- 交变流并网。42、异步发电机通过转子和旋转定子场之间的相对运动（滑差）产生感应电场，并通 过这种方式在转子绕组中生产电压，与之相应的磁场在转子上产生作用力。43、直驱式风力发电机组缺点是这种发电机结构复杂、外形尺寸庞大、制造工艺要求 很高，需要全功率的变流装置才能与电网频率同步，经过转换又会损失部分能量。44、控制系统的主要任务是自动控制风电机组运行，依照其特性自动检测故障并根据 情况采取相应的措施。控制系统包括控制和监测两部分。45、风电机组的运行情况主要分为待机状态、发电状态、大风停机方式、
8、故障停机方 式、人工停机方式和紧急停机方式。46、风力发电机组最主要的参数是风轮直径和额定功率，为产品型号的组成部分。47、风轮直径应当根据不同的风况与额定功率匹配，以获得最大的年发电量和最低的 发电成本，配置较大直径风轮供低风速区选用，配置较小直径风轮供高风速区选用。48、风力发电机的性能特性是由风力发电机的输出功率曲线来反映的，是风力发电机 的输出功率与场地风速之间的关系曲线。49、机组开始向电网输出功率时的风速称为切入风速，达到额定功率时的风速称为额 定风速，为了保证机组安全，规定了允许机组正常运行的最大风速称为切出风速。50、叶轮是作用是把风的动能转换成风轮的旋转机械能，并通过传动链传
9、递到发电机 转换为电能。51、风轮直径是指风轮在旋转平面上的投影圆的直径。52、风轮中心高指风轮旋转中心到基础平面的垂直距离，一般风轮中心高与风轮直径 接近。53、风轮扫掠面积是指风轮在旋转平面上的投影面积。54、风轮锥角是指叶片中心线相对于和旋转轴垂直的平面的倾斜角度，使风机具有锥 角的目的是在运行状态下减小离心力引起的叶片弯曲应力以及防止叶尖和塔架碰撞。55、风轮仰角是指风轮的旋转轴线和水平面的夹角，作用是避免叶尖和塔架的碰撞。56、风轮实度是指叶片在风轮旋转平面上投影面积的综合与风轮扫掠面积的比值，实 度大小取决于叶尖速比。57、叶片刚度应保证在所有设计工况下叶片变形后叶尖与塔架的安全距
10、离不小于未变 形时的叶尖与塔架间距离的40%。58、叶片的固有频率应与风轮的激振频率错开，避免发生共振。59、叶片故障分为叶片缺陷、叶片损伤、叶片断裂、撕裂。60、轮毂是功能为连接叶片的主轴，最终连接到传动系的其余部件，传递并承受所有 来自叶片的载荷。61、风力发电机组机械传动系统是指将风轮获得的空气动力以机械方式传递到发电机 的整个轴系及其组成部分，由主轴、齿轮箱、联轴器、制动器和过载安全保护装置等组成。62、传统的采用齿轮箱增速的风力发电机组传动系统形式按照主轴轴承的支撑方式， 以及主轴与齿轮箱的相对位置来区分，主要有两点式、三点式、一点式和内置式四种。63、直驱型风力发电机组的发电机分为
11、外转子和内转子两种形式。64、半直驱指采用比传统机组齿轮增速比较小的齿轮增速装置，使发电机的技术减少 从而缩小发电机的尺寸，便于运输和吊装。65、主轴支撑风轮并将风轮的扭矩传递给齿轮箱，将轴向推力、气动弯矩传递给底座66、作用在主轴的载荷除了与风轮传来的外载荷有关外，还与风轮（主轴）的支撑形 式的相对位置有关。67、联轴器用于连接两传动轴，一般由两个半联轴节及连接件组成。68、联轴器除了能传递所需的转矩外，还应具有补偿两轴线的相对位移或位置偏差， 从而减小振动与噪声以及保护机器等性能。69、常用的联轴器有刚性联轴器和弹性联轴器两种。70、主轴与齿轮箱输入轴（低速轴）连接处应用刚性联轴器，在发电
12、机与齿轮箱输出 轴（高速轴）连接处应采用弹性联轴器。71、机组制动包括机械制动、气动制动和发电机制动。72、在风力发电机组中，最常用的机械制动器为液压盘式制动器。73、常见的轮齿失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变 形等。74、在标准条件下齿轮箱的机械效率应达到大于97%。75、齿轮箱的润滑方式有飞溅式、压力强制润滑式或混合式。76、为了提高承载能力，齿轮一般都采用优质合金钢制造。77、齿轮箱第一次换油应在首次投入运行500 小时后进行，齿轮箱应每半年检修一次。78、齿轮箱常见的故障有齿轮损伤、轴承损坏、断轴和油温高等。79、齿轮箱油温最高不应超过80C，不同轴承间的温
13、差不得超过15C。80 、偏航系统有被动偏航系统和主动偏航系统两种。81、机舱可以两个方向旋转，旋转方向由接近开关进行检测。82、偏航系统一般由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航计数器、纽缆保护装置、偏航液压装置等部件组成。83、目前变桨系统执行机构主要有液压变桨距和电动变桨距两种，按其控制方式可分 为统一变桨和独立变桨两种。84、目前变桨距机组大多采用三个桨叶统一控制的方式，即三个桨叶变换是一致的。85、位移传感器和接近开关是安装在轴承内齿轮部位的检测装置，要求可靠、精准度 高。86、风力发电机组的液压系统主要功能是制动（轴系制动、偏航制动），变桨距控制 偏航控制等机构提供动力。87、
14、空气制动机构是利用空气的阻力使机组风轮停止运行的装置，也称为气动刹车机 构。88、机械制动机构由安装在低速轴或高速轴上的制动盘与布置在它四周的液压制动钳 构成。89、液压泵站是由液压泵组、油箱、过滤器等元件组成。液压泵组包括电动机、液压 泵、管路原件等。90、液压系统的液压油被污染会使系统工作灵敏性、稳定性和可靠性降低，液压元件 使用寿命缩短。91、润滑是解决机器零件摩擦、磨损的一种手段。92、根据润滑剂的物质形态，润滑分为气体润滑、液体润滑、半固体润滑和固体润滑93、润滑油由基础油加添加剂调和而成。94、基础油在润滑油成分中，一般占90%以上。95、润滑脂由基础油加添加剂和皂基（增稠剂）组成
15、。96、风电齿轮油基础油从矿物型发展为合成型，目前主要使用的合成型齿轮油有PAO 型及 PAG 型。97、润滑油的黏度是选择润滑油时的一个主要性能指标。98、风力发电机组因其结构的不同，需要油脂润滑的部位也不尽相同，主要有主轴轴 承、发电机轴承、偏航回转轴承、偏航齿圈的齿面、偏航齿盘表面。99、偏航齿圈齿面的润滑主要有润滑脂涂抹和复合喷剂喷涂两种形式。100、不同系列的润滑油决不能混合使用，否则将会严重损坏设备。101、齿轮油的使用年限一般为3到4年。102、润滑油的常规分析及监测包括油品外观、黏度、酸值、水分、闪点、抗乳化、抗 氧化安定性和机械杂质等。103、根据技术要求和实际，制定润滑设备操作规程和加油制度，使设备润滑工作达到 五定，即定人员、定油点、定油量、定加油周期、定油品种。104、并网型风力发电机组常用的发电机有异步发电机、双馈异步发电机、永磁或电励 磁同步发电机等类型。105、异步发电机按转子结构分有鼠笼式异步发电机和绕线式异步发电机。106、目前主要用于变桨距变频风电机组的双馈异步发电机是一种绕线式异步发电机。107、同步发电机按照励磁方式的不同，有永磁同步发电机和电励磁同步发电机两用。108、发电机是应用电磁效应
