Файл: Разработка ветровой электростанции для промышленного.docx
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 536
Скачиваний: 11
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Анализ конструкций ветрогенераторов
Выбор объекта для альтернативного электроснабжения
Дополнительно оборудование ветроэнергетической установки
Общие правила безопасности при монтаже ветроэнергетической установки
Определение технических характеристик ВЭУ
Аэродинамические параметры ВЭУ
Анализ результатов расчета характеристик ВЭУ
Применение редукторов в ветроустановках
Оценка технико-экономических показателей ВЭУ
дизель- генератор и другие источники питания в единую автоматизированную систему. АВР не позволяет работать сети одного объекта одновременно от двух разных источников питания» [40].
Выпрямитель – выпрямляющий выходное напряжение электрогенератора переменного тока, для последующей передачи в АКБ или на инверто.р (для повышения качества напряжения, вырабатываемого ветряком)
Инвертор – осуществляет преобразование постоянного тока выпрямителя или аккумуляторной батареи в переменный. Электрооборудование столярного цеха функционирует на переменном токе. Поэтому наличие инвертора – обязательное условие.
Инверторы бывают разных типов. Поскольку нагрузка столярного цеха
– трехфазная, то нужен инвертор, на выходе у которого – 3-х фазная система напряжения.
В настоящее время наиболее широко распространены автономные инверторы напряжения, в которых в качестве коммутирующих ключей работают биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT- транзисторы).
Посредством системы управления каждый из электронных ключей периодически подключается к постоянному напряжению, имеющему место на выходе неуправляемого выпрямителя. Другими словами, с помощью ШИМ-модулирования формируется трехфазное напряжение переменного тока, первая гармоника которого имеет амплитуду и частоту, как у сетевого напряжения.
На наш взгляд, что в состав ВЭУ должен входить инвертор именно рассмотренного здесь типа.
«Ветрогенератор рекомендуется устанавливать на возвышенностях и как можно дальше от естественных и искусственных препятствий, чтобы получать максимально высокую скорость ветра.
Независимо от местности под размещение ветряков, чем ближе к поверхности земли он устанавливается, тем меньше скорость ветра. На рисунке 3.4 визуально представлено, что на высоте скорость ветрового потока намного больше, чем на поверхности земли.
Это результат действия силы трения у земной поверхности и существования препятствий на поверхности земли. Из-за этих препятствий возникают турбулентности, которые снижают эффективность любого ветроколеса. Поэтому размещать ветряк лучше на площадке, где для ветров существует как можно меньше помех. То есть, лучше всего расположить ветроустановку на возвышенности » [40].
Рисунок 3.4 – Плотность ветрового потока, %
В нашем случае предполагается установка ветрогенераторов на крыше столярного цеха.
Энергия ветра – это кубическая функция скорости ветра. Поэтому даже незначительные изменения скорости ветра могут вызвать существенные изменения выходной мощности. При удвоении скорости ветра выходная мощность возрастает в несколько раз. Очевидно, следует обратить пристальное внимание на то, что даже незначительное изменения ветра имеют существенно изменить эффективность
использования ветряка.
При установке на земле учитывают также и характеристики почвы места размещения ветрогенератора. Рыхлый песчаный грунт, неоднородные почвы и почвы, легко изменяющиеся в зависимости от погодных условий, не подходят для установки ветрогенератора, если не принять меры по укреплению фундамента, например сваями. Поскольку при работе ветрогенератора имеют место заметные вибрации и расшатывание элементов опоры.
При выборе места установки необходимо учитывать расстояние между ветрогенератором и дополнительным электрооборудованием. Чем короче это расстояние, тем меньшей длины потребуется кабель. В итоге будет меньше потерь энергии при передаче. Если это расстояние будет большим, то лучше
использовать для передачи кабель с большим поперечным сечением.[40]
Установку ветрогенератора должны производить специально подготовленный персонал, соблюдая все необходимые требования безопасности при проведении работ. Работы по установке должны производится в сухую погоду, скорость ветра не должна превышать . Все работы должны быть прекращены при скорости ветра больше .
«Процесс эксплуатации ветроэнергетической установки требует внимательного и ответственного отношения. Устройства, входящие в ее состав могут представлять при неправильной эксплуатации или в тяжелых погодных условиях источник повышенной опасности» [43].
Регулярно проводите техническое обслуживание оборудования.
Не пытайтесь выполнять ремонт или обслуживание ветроэнергетической установки самостоятельно. Данные работы должен выполнять профессиональный персонал.
Проверьте состояние основных узлов оборудования при его
получении.
Не допускайте к эксплуатации ветроэнергетической установки
лиц, не получивших необходимые инструкции.
Не допускайте детей к компонентам ветроэнергетической установки, независимо от состояния системы.
Перед началом эксплуатации необходимо тщательно осмотреть ветрогенератор, убедиться в надежности крепления лопастей, мачты, и всех фланцевых соединений.
Проверить, не повреждена ли изоляция проводов;
Во время работы ветрогенератора не допускается прикасаться к проводам, и работающей турбине.
нагрузке.
Запуск ветрогенератора должен производиться без подключенной
Мощность предполагаемой нагрузки не должна превышать
мощность подключенного к системе инвертора.
«Ветрогенератор оборудован сложными электронными устройствами, при разработке которых обеспечивалась защита от электрических источников опасности, связанных с чрезмерными токами. При подключении этих и любых других электротехнических устройств помните, что существуют риски, создаваемые для людей протеканием электрического тока. Выделение тепла в электротехнических системах часто является результатом протеканием чрезмерного тока по проводам с недостаточным сечением или через плохие контакты. Аккумуляторы могут выбрасывать токи опасной величины. В случае короткого замыкания в проводах, идущих от аккумулятора, может возникнуть пожар. Чтобы устранить этот риск, необходимо установить в цепях, подключаемых к аккумулятору, плавкие предохранители или автоматические выключатели соответствующего номинала» [39, 40].
Не прикасаться к оголенным электрическим проводам и отсоединенным разъемам.
Не прикасаться к компонентам ВЭУ, если у вас влажные руки
или ноги.
Не допускать попадания на компоненты ВЭУ (за исключением
ветрогенератора и мачты) жидкости и атмосферных осадков и не ставить их на влажный пол.
Следить за тем, чтобы электрические провода и разъемы были в исправном состоянии.
Не использовать находящееся в неисправном состоянии оборудование: это может привести к аварии и поражению электрическим током.
Не подключайте ВЭУ к другим источником электрического питания, например, к местной электросети. В тех случаях, когда предусмотрено резервное подключение другого источника, оно должно выполняться квалифицированным персоналом с учетом особенностей работы оборудования.
Подключение к распределительным сетям объекта должно производиться при монтаже ветроэнергетической установки квалифицированным персоналом в строгом соответствии с нормами и правилами устройства электроустановок.
Держать любое легковоспламеняющиеся и взрывоопасное вещество (бензин, масло, ветошь и т.п.) вдали от компонентов ВЭУ.
Запрещается эксплуатировать компоненты ВЭУ во взрывоопасной среде, так как в ее электрических частях возможно искрение.
Запрещается отключать аккумуляторные батареи от дополнительного оборудования при подключенном к нему генератору, это приведет к выходу из строя оборудования.
«Вращающиеся лопасти представляют собой, большую опасность.
Лопасти ротора ветрогенератора изготовлены из очень прочного материала.
Скорость движения лопастей по наружному диаметру вращения может превосходить . При такой скорости лопасти могут нанести серьезную травму. Ни при каких обстоятельствах не следует устанавливать турбину в таких
Выпрямитель – выпрямляющий выходное напряжение электрогенератора переменного тока, для последующей передачи в АКБ или на инверто.р (для повышения качества напряжения, вырабатываемого ветряком)
Инвертор – осуществляет преобразование постоянного тока выпрямителя или аккумуляторной батареи в переменный. Электрооборудование столярного цеха функционирует на переменном токе. Поэтому наличие инвертора – обязательное условие.
Инверторы бывают разных типов. Поскольку нагрузка столярного цеха
– трехфазная, то нужен инвертор, на выходе у которого – 3-х фазная система напряжения.
В настоящее время наиболее широко распространены автономные инверторы напряжения, в которых в качестве коммутирующих ключей работают биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT- транзисторы).
Посредством системы управления каждый из электронных ключей периодически подключается к постоянному напряжению, имеющему место на выходе неуправляемого выпрямителя. Другими словами, с помощью ШИМ-модулирования формируется трехфазное напряжение переменного тока, первая гармоника которого имеет амплитуду и частоту, как у сетевого напряжения.
На наш взгляд, что в состав ВЭУ должен входить инвертор именно рассмотренного здесь типа.
- 1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 19
Монтаж ветрогенератора
«Ветрогенератор рекомендуется устанавливать на возвышенностях и как можно дальше от естественных и искусственных препятствий, чтобы получать максимально высокую скорость ветра.
Независимо от местности под размещение ветряков, чем ближе к поверхности земли он устанавливается, тем меньше скорость ветра. На рисунке 3.4 визуально представлено, что на высоте скорость ветрового потока намного больше, чем на поверхности земли.
Это результат действия силы трения у земной поверхности и существования препятствий на поверхности земли. Из-за этих препятствий возникают турбулентности, которые снижают эффективность любого ветроколеса. Поэтому размещать ветряк лучше на площадке, где для ветров существует как можно меньше помех. То есть, лучше всего расположить ветроустановку на возвышенности » [40].
Рисунок 3.4 – Плотность ветрового потока, %
В нашем случае предполагается установка ветрогенераторов на крыше столярного цеха.
Энергия ветра – это кубическая функция скорости ветра. Поэтому даже незначительные изменения скорости ветра могут вызвать существенные изменения выходной мощности. При удвоении скорости ветра выходная мощность возрастает в несколько раз. Очевидно, следует обратить пристальное внимание на то, что даже незначительное изменения ветра имеют существенно изменить эффективность
использования ветряка.
При установке на земле учитывают также и характеристики почвы места размещения ветрогенератора. Рыхлый песчаный грунт, неоднородные почвы и почвы, легко изменяющиеся в зависимости от погодных условий, не подходят для установки ветрогенератора, если не принять меры по укреплению фундамента, например сваями. Поскольку при работе ветрогенератора имеют место заметные вибрации и расшатывание элементов опоры.
При выборе места установки необходимо учитывать расстояние между ветрогенератором и дополнительным электрооборудованием. Чем короче это расстояние, тем меньшей длины потребуется кабель. В итоге будет меньше потерь энергии при передаче. Если это расстояние будет большим, то лучше
использовать для передачи кабель с большим поперечным сечением.[40]
Установку ветрогенератора должны производить специально подготовленный персонал, соблюдая все необходимые требования безопасности при проведении работ. Работы по установке должны производится в сухую погоду, скорость ветра не должна превышать . Все работы должны быть прекращены при скорости ветра больше .
- 1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 19
Общие правила безопасности при монтаже ветроэнергетической установки
-
Меры предосторожности
«Процесс эксплуатации ветроэнергетической установки требует внимательного и ответственного отношения. Устройства, входящие в ее состав могут представлять при неправильной эксплуатации или в тяжелых погодных условиях источник повышенной опасности» [43].
Регулярно проводите техническое обслуживание оборудования.
Не пытайтесь выполнять ремонт или обслуживание ветроэнергетической установки самостоятельно. Данные работы должен выполнять профессиональный персонал.
Проверьте состояние основных узлов оборудования при его
получении.
Не допускайте к эксплуатации ветроэнергетической установки
лиц, не получивших необходимые инструкции.
Не допускайте детей к компонентам ветроэнергетической установки, независимо от состояния системы.
Перед началом эксплуатации необходимо тщательно осмотреть ветрогенератор, убедиться в надежности крепления лопастей, мачты, и всех фланцевых соединений.
Проверить, не повреждена ли изоляция проводов;
Во время работы ветрогенератора не допускается прикасаться к проводам, и работающей турбине.
нагрузке.
Запуск ветрогенератора должен производиться без подключенной
Мощность предполагаемой нагрузки не должна превышать
мощность подключенного к системе инвертора.
-
Электрическая безопасность
«Ветрогенератор оборудован сложными электронными устройствами, при разработке которых обеспечивалась защита от электрических источников опасности, связанных с чрезмерными токами. При подключении этих и любых других электротехнических устройств помните, что существуют риски, создаваемые для людей протеканием электрического тока. Выделение тепла в электротехнических системах часто является результатом протеканием чрезмерного тока по проводам с недостаточным сечением или через плохие контакты. Аккумуляторы могут выбрасывать токи опасной величины. В случае короткого замыкания в проводах, идущих от аккумулятора, может возникнуть пожар. Чтобы устранить этот риск, необходимо установить в цепях, подключаемых к аккумулятору, плавкие предохранители или автоматические выключатели соответствующего номинала» [39, 40].
Не прикасаться к оголенным электрическим проводам и отсоединенным разъемам.
Не прикасаться к компонентам ВЭУ, если у вас влажные руки
или ноги.
Не допускать попадания на компоненты ВЭУ (за исключением
ветрогенератора и мачты) жидкости и атмосферных осадков и не ставить их на влажный пол.
Следить за тем, чтобы электрические провода и разъемы были в исправном состоянии.
Не использовать находящееся в неисправном состоянии оборудование: это может привести к аварии и поражению электрическим током.
Не подключайте ВЭУ к другим источником электрического питания, например, к местной электросети. В тех случаях, когда предусмотрено резервное подключение другого источника, оно должно выполняться квалифицированным персоналом с учетом особенностей работы оборудования.
Подключение к распределительным сетям объекта должно производиться при монтаже ветроэнергетической установки квалифицированным персоналом в строгом соответствии с нормами и правилами устройства электроустановок.
Держать любое легковоспламеняющиеся и взрывоопасное вещество (бензин, масло, ветошь и т.п.) вдали от компонентов ВЭУ.
Запрещается эксплуатировать компоненты ВЭУ во взрывоопасной среде, так как в ее электрических частях возможно искрение.
Запрещается отключать аккумуляторные батареи от дополнительного оборудования при подключенном к нему генератору, это приведет к выходу из строя оборудования.
-
Механическая безопасность
«Вращающиеся лопасти представляют собой, большую опасность.
Лопасти ротора ветрогенератора изготовлены из очень прочного материала.
Скорость движения лопастей по наружному диаметру вращения может превосходить . При такой скорости лопасти могут нанести серьезную травму. Ни при каких обстоятельствах не следует устанавливать турбину в таких