Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Техніка arrow Основи вітроенергетики
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Полівітродвигунні установки

Принципово можливе створення полівітродвигунної установки, яка може замінити моновітродвигунну еквівалентної потужності, при виникненні труднощів, пов'язаних з виготовленням лопатей досить великого розміру. На рис. 4.17 представлений один з варіантів полівітродвигунної установки, що складається з трьох, як правило, однакових ВЕУ, розташованих на одній поворотній платформі. В іншому (орієнтація на вітер, відбір і перетворення енергії тощо) робота полів і- тродвигунної установки практично не відрізняється від роботи систем моно-ВЕУ.

Іншим новим напрямком створення полівітродвигунної ВЕУ є варіант розміщення вітрогенераторів на лопаті основного вітродвигуна (рис. 4.7, в). Фахівці проектно-конструкторського технологічного бюро (ГОСТЕ) "Конкорд" (Україна, м. Дніпропетровськ), що мають великий досвід у розробці успішно експлуатованих вітчизняних і зарубіжних ВЕУ, розробили і виготовили принципово нову в світовій практиці конструкцію вітрової установки потужністю 750 кВт. Головною особливістю цієї ВЕУ є розташування генераторів (3 шт.) на лопатях основного ротора, які забезпечені додатковими вітроколесами (турбінами) встановленими безпосередньо на вали генераторів. Оскільки лінійна швидкість обертання генераторів в 3...4 рази вище швид-

Полівітродвигунна установка

Рисунок 4.17 – Полівітродвигунна установка

кості вітрового потоку, то діаметр додаткових вітрових коліс в 10-15 разів менше діаметра основного ротора, а обороти генераторів в 10-15 разів більше оборотів основного ротора.

Основною відмінною особливістю вітрової установки ТГ- 750 (рис. 4.18) є безмультиплікаторна турбогенераторна схема перетворення енергії вітру з синхронним індукторним генератором, що дозволяє:

• працювати при змінній частоті обертання ротора з максимальним к.к.д. без перетворювача частоти електричної енергії;

• застосувати синхронний індукторний генератор з частотою обертання ротора 600 об/хв, замість традиційно застосовуваних асинхронних генераторів з частотою обертання 1000...1500 об/хв;

• виключити навантаження на кореневу частину лопаті і маточину від крутного моменту завдяки розміщенню турбогенераторів в центрі тиску аеродинамічних сил;

Загальний вигляд ВЕУ ТГ-750 виконаної за турбогенераторною схемою

Рисунок 4.18 – Загальний вигляд ВЕУ ТГ-750 виконаної за турбогенераторною схемою

• зменшити навантаження на лопаті від осьової аеродинамічної сили завдяки розміщенню турбогенераторів в центрі тиску аеродинамічних сил та встановлення лопатей з кутом відміни в сторону гондоли;

• забезпечити стабільність параметрів генеруючої електроенергії в умовах поривчастого вітрового потоку завдяки більш високому моменту інерції ротора і плавному регулюванню частоти обертів основного ротора;

• забезпечити генерування електроенергії у всьому робочому діапазоні швидкостей вітру від 3,5 до 65 м/с;

• можливість паралельної роботи як з промисловою мережею, так і з дизель-генераторною електростанцією.

Турбогенераторна схема ВЕУ в порівнянні з вітчизняними та закордонними аналогами, виконаними за горизонтально-пропелерною схемою, має такі основні відмінності;

– для передачі крутного моменту на генератори замість механічного мультиплікатора прийнятий аеродинамічний на основі турбогенераторів, встановлених в середній частині лопатей ротора;

– завдяки аеродинамічній мультиплікації ротор обертається зі змінною частотою обертів, максимально можливим ККД у всьому діапазоні робочих швидкостей вітру і, тим самим, компенсуються додаткові аеродинамічні втрати на турбогенераторах. Одночасно забезпечується постійна частота обертання турбін і валів турбогенераторів, обумовлена частотою струму в мережі, що дозволяє обійтися без перетворювача частоти генерованого електричного струму при змінній частоті обертання ротора;

– запуск, громовідвід і регулювання потужності в процесі генерування електроенергії забезпечується поворотом кінцевих частин лопатей ротора автономними електромеханічними приводами. Це підвищує ймовірність виконання аварійної зупинки ротора навіть у разі відмови одного з приводів;

– завдяки аеродинамічному мультиплікатору виключений силовий вал і силова платформа;

– в порівнянні з кращими закордонними аналогами ΊГ-750 має більш високі питомі показники ефективності;

– відношення середньорічної вироблення електроенергії до маси гондоли з ротором (77,0 тис. кВт• год /т) перевищує значення цього показника кращих західних аналогів на 30...60%;

– відношення потужності до маси гондоли з ротором (22,7 кВт/т) перевищує значення цього показника кращих західних аналогів на 30%.

Нормальне функціонування ВЕУ забезпечується низкою систем, склад яких наведено на рис. 4.19. Система управління ВЕУ автоматично забезпечує запуск і підтримку робочих параметрів ВЕУ в заданих межах у всіх режимах роботи, а також зупинку за наявності ознак аварійної ситуації.

Структурний склад систем і пристроїв, що забезпечують функціонування ВЕУ ТГ-750

Рисунок 4.19 – Структурний склад систем і пристроїв, що забезпечують функціонування ВЕУ ТГ-750

З метою підвищення рівня експлуатаційних характеристик (керованості і надійності) система управління ВЕУ структурно і функціонально розділена на ряд приватних систем: мікропроцесорна автоматичного управління ВЕУ, управління ротором, управління орієнтацією гондоли, технічної діагностики та вимірювання параметрів режиму роботи ВЕУ.

ВЕУ ТГ-750 має наступні основні конструктивно-компонувальні рішення:

Опора – чотирисекційна, для зручності транспортування і монтажу. У верхній секції є відкидний люк з висувним майданчиком для обслуговування турбогенераторів і вузлів повороту лопатей.

Гондола має Т-подібну форму, виконану з труб, є силовою конструкцією і не вимагає додаткового аеродинамічного обтічника.

Ротор складається з трьох лопатей, маточини, підшипникового вузла і обтічника. Кожна лопать – складова із стаціонарної кореневої частини, турбогенератора, шарнірного вузла і поворотної кінцевої частини.

Кореневі частини виконані на основі трубчастого сталевого лонжерона, поперечного силового набору і профільованою склопластикової оболонки.

Турбогенератор (рис. 4.20) складається з генератора з несучим корпусом і турбіни з чотирма стаціонарними лопатями. Для підвищення К КД. ВЕУ турбогенератори встановлені під певним кутом до площини обертання ротора у бік основного (природного) повітряного потоку.

Турбогенератор: 1 - генератор; 2 - лопаті турбогенератора; 3 - обтікач; 4 – турбіна; 5 - вузол повороту кінцевої частини лопаті; 6 - електромеханічний привод повороту кінцевої частини лопаті; 7 - гальмо; 8 - датчик частоти обертання

Рисунок 4.20 – Турбогенератор: 1 - генератор; 2 - лопаті турбогенератора; 3 - обтікач; 4 – турбіна; 5 - вузол повороту кінцевої частини лопаті; 6 - електромеханічний привод повороту кінцевої частини лопаті; 7 - гальмо; 8 - датчик частоти обертання

Шарнірний вузол виконаний на основі ролико- і шарикопідшипників загальномашинобудівного застосування і забезпечує поворот кінцевої частини лопаті на кут 94°. Поворот кінцевих частин лопатей забезпечується електромеханічними приводами.

Маточина ротора – зварна, спеціальної конструкції. Для компенсації аеродинамічного моменту, що діє на лопаті ротора, патрубки маточини і лопаті відхилені від площини обертання. Ротор кріпиться до корпусу гондоли за допомогою підшипникового вузла, виконаного на базі 2-х радіально-упорних підшипників великого діаметру. Що дозволяє виключити центральний силовий вал і забезпечити доступ персоналу в порожнину маточини для кріплення лопатей з внутрішньої сторони.

Система генерування електроенергії складається з трьох синхронних індукторних генераторів потужністю по 250 кВт, що входять до складу турбогенераторів, контактного пристрою (струмознімача), силової шафи, шафи управління та кабельної мережі.

Датчики швидкості і напряму вітру, що використовуються системою управління, розташовані на виносній штанзі в лобовій частині обтічника ротора. Штанга нерухомо закріплена щодо корпусу гондоли. Це дозволяє отримувати більш достовірну інформацію про параметри вітру.

Для виконання вимог безпеки і безаварійності ВЕУ забезпечена рядом гальмівних пристроїв:

– основним гальмом аеродинамічного типу;

– двома аварійними гальмами;

– електромеханічними гальмами турбін (3 шт.);

– механічними гальмами і фіксаторами ротора, турбін і гондоли від обертання при технічному обслуговуванні.

Фахівці ПКТБ "Конкорд" (Україна, м. Дніпропетровськ) на основі турбогенераторної ВЕУ ТГ-750 розробили конструкторську документацію на установки потужністю 1000 кВТ (ТГ-1000) і потужністю 2500 кВт (ТГ-2500)

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси