1598005345-121ff4a19eb2c194dd91d68eee15ed06 (811197), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Как первая, так и вторая схемы достаточно просты и не требуют пояснения. По существу вторая схема представляет собой схему ступенчатой загрузки, только что рассмотренную нами. В этом случае при уменьшении скорости ветра и уменьшении мощности ветродвигателя. потребитель не только отключается от ВЭС, но и переключается на питание от неветровой станции.
Если при изолированной работе ВЭС с резервом представляется возможность, как правило, обеспечить энергией по твердому графику (т. е. тогда, когда это нужно потребителю) только часть потребителей, то при работе по второй схеме все потребители обеспечиваются энергией бесперебойно. Основным недостатком ступенчатой загрузки в применении к совместной работе ВЭС с неветровой станцией является то, что при ограниченном числе линий питания потребителей нельзя использовать всю энергию ветра, так как очень часто мощность включенных потребителей не будет соответствовать мощности, которую может развить ветродвигатель при данной средней скорости ветра.
Введение же автоматики, как показал опыт, значительно усложняет щит управления ВЭС и уменьшает эксплуатационную надежность станции. Эта схема не получила распространения. Параллельная работа ВЭС с неветровой элеитростанцией Совершенным методом совместной работы электрических станций, в том числе и ВЭС с неветровой станцией, является метод параллельной работы. В этом случае генераторы обеих станций подключены к одним шинам. Синхронный генератор при параллельной работе с сетью принимает на себя тем большую нагрузку, чем выше значение момента вращения на его валу. Генератор ВЭС, скорость вращения которого остается равной скорости вращения генератора неветровой станции, будет принимать на себя нагрузку тем большую, чем выше скорость ветра, т.
е. чем больше момент, развиваемый ветродвигателем. Действительно, генератор ветростанции при параллельной работе с другой неветровой станцией будет вращаться синхронно 112 с генератором этой станции; т. е. будет иметь то же число оборотов, в то время как мощность на ветроколесе будет непрерывно меняться. Таким образом, на валу генератора ВЭС будет непрерывно меняться вращающий момент, и генератор будет принимать на себя ту мощность нагрузки, которая соответствует мощности ветродвигателя при данной скорости ветра.
Чтобы предохранить генератор и ветродвигатель от перегрузок, необходимо, чтобы на ВЭС имелся регулятор мощности или момента, который ограничивал бы момент, развиваемый двигателем. Могут ли регуляторы числа оборотов и мощности ветродвигателей предохранить ветроэлектрические станции от перегрузок при их параллельной работе с неветровой станцией? Да, могут, ио не всякие регуляторы.
В последнее время для привода синхронных генераторов ветроэлектрических станций используются ветродвнгатели с центробежно-аэродинамическим регулированием системы профессоров Г. Х. Сабинина и Н. В. Красовского. При параллельной работе ВЭС с такими двигателями (марки Д-12 и Д-18) на сеть большой мощности или со станцией большей мощности число оборотов генератора и ветродвигателя будет определяться частотой сети или неветровой станции и будет практически постоянным. Таким образом, центробежный регулятор ветродвигателя не сможет проявить своих свойств и снять избыток мощности, а, следовательно, ВЭС не будет предохранена от перегрузок, которые будут тем больше, чем выше действующая скорость ветра. Так как в настоящее время для ВЭС используются в основном ветродвнгатели Д-12 и Д-18, то вполне понятно, что большое количество предложений изобретатели вносят с целью предохранить эти ветродвигатели и генераторы ВЭС от перегрузок прн их параллельной работе с неветровыми станциями.
Некоторые изобретатели и конструкторы предлагают для предохранения ветродвигааая предотРввеанв теля от перегрузок устанавливать В транср'"р"„"~р™,;. миссии деталь, которая должна разрушаться при достижении моментом вращения некоторой заданной величины и предохранять остальные части ветродвигателя от перегрузок. К таким деталям можно отнести болты предельного момента, устанавливаемые в соединительных муфтах, отрезки более тонкого вала, вставляемого в основную трансмиссию, и т. п. В ряде случаев предлагается устанавливать в трансмиссию ветродвигателя различные механические муфты предельного момента.
Как те, так и другие предложения не могут быть использованы для предохранения ветродвигателя от перегрузок при работе ВЭС параллельно с неветровыми станциями. 113 з. 727 Действительно, колебания момента ветродвигателя, повышение его выше расчетного происходят весьма часто, особенно при высоких скоростях ветра В этом случае поломка болта предельного момента или вала будет вызывать кажлый г раз остановку ВЭС лля е их замены.
аэ Механические муфты предельного момента в этих условиях будут работать с очень частыми, а иногда- весьма длительными проскальзываниями ведущего звена муфты относительно веломого. Но так как работа механических муфт предельного моГеу лу мента основана обычно ьг на силах трения межлу у ведущйм и веломым й звеньями, то частые и длительные проскальл 3 зывания муфты будут %ав яяхшКМа авшдлг приводить ее к очень Рис. 81.
Схема ВЭС с мехниико-гидрнпличе- быстромУ износУ. ским ограничителем момента Г, и. Бидиконн Только муфты пре- и М. В. Крдпчукн. дельного момента, ко- ПП вЂ” пленетернея передача, ГН вЂ” сядронесос. вд — еетроденгетель, сг — сннхронниа генерешр: торые допУскают значи е — еетронолесо, х-л — еерхпяа н,,а| р ч, тЕльнОЕ и длительнОŠŠ— еяешннн шестерни, 6 — сеееелнтние шестерня, е — шшяечяея шштерия.
г — редухпноннма «пелен. СКОЛЬЖЕНИЕ ВЕЛОМОГО звена относительно ведущего, т. е. вала ветродвигателя относительно вала генератора, мо т быть с успехом применены в ветроагрегатах. К таким муфтам относятся в первую очередь гидравлические и электрические муфты. Изобретателями Г. И. Бадиковым и г. ~ь и и "я М. В.
Кравчуком была предложена лля ог- раничения момента на валу синхронного ч генератора при параллельной работе ВЭС с ~'р7"шм1"" ' сетью гилРавлическаЯ мУфта. Схема стан- ции с такой муфтой дана на рисунке 81. Муфта включается между валом ветродвигателя с центробежно-аэродинамическим регулированием мощности и генератором ВЭС.
Ограничение момента вращения на валу генератора обеспе- 1!4 чивается совместным действием муфты и регулятора ветродвигателя. Муфта предельного момента состоит из планетарной передачи (ПП.) и гидронасоса (ГН.). Вращение ветроколеса 1 через верхний 2 и нижний 3 редукторы ветродвигателя (ВД) передается внешней шестерне 4 планетарной передачи, а с помощью сателлитных шестерен 5 — валу синхронного генератора (СГ).
Вал внутренней — солнечной шестерни б планетарной передачи соединен с валом гидронасоса. Клапан 7 гидронасоса регулируется таким образом, чтобы он открывался только после того как момент на валу ветродвигателя, а, следовательно, и на валу гидронасоса достигнет заданной величины. Как только момент на валу ветродвигателя превысит заданную предельную величину, клапан откроется под действием избыточного давления в насосе и солнечная шестерня б планетарной передачи начнет вращаться.
Это позволит ветродвигателю увеличить число оборотов при неизменной скорости вращения генератора, после чего вступит в действие центробежный регулятор ветродвигателя и .ограничит момент на его валу. Как видим, гидравлическая муфта создает условия, при КО торых с повышением числа оборотов ветроколеса вступает в действие центробежно-аэродинамический регулятор ветродвигателя, который снижает мощность последнего. При постоянном числе оборотов генераи. с.
ашеие™нина тора ВЭС, опРеделЯемом частотой тока в сети, ограничить мощность ветродвигателя можно и иным способом. Например, можно каким-то образом переместить центробежные грузы регулятора в новое положение, т. е. осуществить то же воздействие на центробежно-аэродинамический регулятор, какое оказывает на него повышение числа оборотов. В. С. Шаманиным для этих целей предложена специальная ветрянка, которая помещает%я перед ветроколесом и крепится к его тройнику. Ветрянка или ветровой регулятор Шаманина (рис, 82) представляет собой двухлопастное ветроколесо 1, лопасти которого могут перемещаться по радиусу ветрянки под действием центробежных сил. Лопасти через систему рычагов и тяг 8, 4, б, б, 7 связаны с тягой 8 центробежного регулятора н трехплечим рычагом 18 ветродвигателя. При работе ветродвигателя до расчетной скорости ветра лопасти ветрянки уравновешиваются пружиной регулирования ветродвигателя У и пружинами ветрянки 14, 15 и 1б.
При увеличении скорости ветра выше расчетной число оборотов ветрянки возрастает, ее лопасти перемещаются вдоль махов и смещают муф- 115 !!и ив асс а сои ая м 2 а ! « он «с ° а х х в и «г «Ыь осу сва =( « сх в й н с и ос'сс ак »вой н « „,е а к ха о а», ° а кис йП о „"а ак ка о - о «хааа о с ».,-хай .нала о 8 а о о а о.„; я в с- о а .о« ю-Ь осе со ° и о Ы ах нн ос о ! и с „во а !ай ту кинематической связи 11 регулятора ветродвигателя н конон г;оложение, при котором мощность ветродвигателя при всех прочих равных условиях снизится. В целом ряде предложений, например, И: Д.
Бабинцева, В. Р. Секторова (авторское свидетельство № 98134), С. Я. Майзеля, а также в некоторых конструкциях ВЗС за рубежом ветрянка заменяется специальной ветроприемной доской (подобие доски флюгера или доски ветронасосной качалки Малиновского), которая, отклоняясь под действием ветра, воздействует на механизм центробежного регулятора ветродвигателя. При этом колебание ветровой доски может передаваться механизму регулятора ветродвигателя через систему рычагов, как это предлагается Бабинцевым и выполнено в регуляторе с ветрянкой Щаманина. Колебания доски могут передаваться регулятору также и через масляный илн электрический серводвигатель (в регуляторе В.
Р. Секторова и С. Я. Майзеля). р Схема устройства показана на рисун-- секторова для ' ке 83, огравичоивя момента ветродвигателя Ветровая или флюгерная доска 1 имеет возможность отклоняться от вертикального положения под действием пружины возврата 5. Малые колебания доски гасятся масляным демпфером 3. Рис. 83. Ветровой регулятор момента с флюгерной доской В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
