1598005515-d093afe08eb90b4a146980eea5b04540 (811223), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Выбор конкретной схемы и оборудования производится в зависимости от типа и мощности ветроэлектростанции с учетом степени ее автоматизации (неавтоматическая, частично автоматизированная, автоматическая и автоматическая с управлением на расстояпии). ВЭч„работающие совместно с иеветровыми станциями равной мощиости Ветроэлектростанция малой и средней мощности имеют практическое значение в основном при наличии параллельно работающих резервных тепловых агрегатов равной или меньшей мощности.
Характерной особенностью кинематической схемы такой ветроэлектростанции является отсутствие в ее схеме устройства для ограничсиия мощности со стороны ветроколеса. В основу построения схем положено то соображение, что ветроэлектрическая станция дублирует мощность тепловой и включается в работу, параллельно с ней по мере увеличения средней скорости ветра с целью экономии топлива.
Когда ветроэлектростанция в состоянии одиа обеспечить потребителя энергией хорошего качества (при относительно сильных ветрах), тепловая электРостанция выключается из работы и переводится !5 †!2 225 в состояние горячего резерва или на режим холостого хода при сохранении электрической связи с ветроэлектростанцией. При этом синхронный генератор, соединенный с тепловым двигателем через муфту свободного хода, работает на холостом ходу в режиме синхронного двигателя. Если у теплового двигателя есть центробежный регулятор с подрегулировкой на ходу, его можно перевести на пониженную скорость вращения, что приведет к уменьшению расхода топлива на холостом ходу теплового двигателя, а следовательно, общего годового расхода станции. В остальных случаях вплоть до исчезновения ветра ветроэлектростанция работает параллельно с тепловой станцией.
Прн малых скоростях или провале ветра, когда приведенная к валу генератора скорость вращения ветродвигателя оказывается ниже таковой тепловопо двигателя, нагрузка обеспечивается теплоэлектростанцией. Муфта свободного хода, установленная между генератором и ветродвигателем, предотвращает в таком случае возможность работы ветродвигателя в режиме вентилятора, потребляющего энергию на свое вращение от тепловой станции. Указанные выше режимы работы ладдерживаются автоматически путем соответствующей настройки регуляторов скоростей вращения ветрового и теплового двигателей.
Методы настройки регулятора изложены при анализе совмещения регулировочных характеристик ветрового и неветрового двигателей (5 5-3). В связи с непрерывно меняющимся режимом работы, вызванным пульсациями энергии ветра, ветроэлектростанции малой и средней мощности, работающие с такими же тепловыми станциями, даже в простейшем виде . должны быть частично автоматизированьк При этом вручную производятся пуск и самосинхронизация агрегатов, после чего станция переводится на автоматическое регулирование частоты, напряжения и мощности. Остановка агрегатов производится вручную. Приме|рная электрическая схема ветроэлектростанции и теплоэлектростанции равных мощностей при их параллельной работе представлена на рис. 4-18.
Ниже излагаются основные положения, которые следует учитывать прн создании электрической схемы ветроэлектростанции. 226 3 ы о й Ф й. й я М О, Ф к м Ф о о о 'О О. ы Я Ю ж д Ы Ы к Ы х ы и а 227 Включение генераторов на параллельную ~работу производится способом ручной самосинхронизации. При этом пуск ветродвигателя осушествляется вручнукь по сниженным аэродинамическим характеристикам Генера. тор ветроэлектростанции включается в сеть также вруч- ° ную.
Одинаково возможна самосинхронизация генератора тепловой электростанции, если предварительно нагрузка обеспечивалась только от ветроэлектростанции. Момент включения устанавливается по частоте мигания двух лампочек, последовательно включенных на напряжение работающего и остаточное напряжение включаемого генератора и рассчитанных каждая на номинальное напряжение сети. Число потуханий или загораний лампочек за ! сек численно соответствует разности частот включаемого н работающего генераторов и при включении не должно превосходить одного-двух в секунду.
Гашение поля у подключаемого генератора выполняется введением последовательно с обмоткой возбуждения возбудителя добавочного сопротивления порядка 10-кратной величины от величины сопротивления обмотки возбуждения возбудителя. Это достигается с помощью четвертого добавочного ножа главного рубильника включаемого генератора или с помощью специального выключателя, замыкаемого вручную одновременно с включением главного рубильника. Две последовательно соединенные лампы самосинхронизации возможно включать в разные фазы, с тем чтобы после окончания самосинхронизации они горели нормальным светом, напоминая этим о необходимости отключения их от сети. Для регулирования напряжения в электрической схеме ветроэлектростанции, работаюшей параллельно с не- ветровой станцией равной мощности, могут применяться регуляторы напряжения различного типа — как электромеханического, так и электрического.
Режим работы регулятора напряжения в такой системе характерен тем, что частота сети из-за перераспределения мошности между ветровой и неветровой электростанциями не остается постоянной, а непрерывно колеблется, хотя и в допустимых из условий эксплуатации пределах. Эти пределы колебания устанавливаются настройкой регулятора скорости первичных двигателей и лежат в пределах ='-5 — 1Оф' от нормальной частоты 228 сети 50 гц. Поэтому используемые регуляторы должны быть способны поддерживать напряжение практически постоянным при колебаниях частоты сети в указанных пределах. В настоящее время этим требованиям в достаточной мере удовлетворяют вибрационные и угольные регуляторы.
Непрерывно происходящее перераспределение активной нагрузки между параллельно работающими ветровой и неветровой электростанциями усиливает требования к регуляторам напряжения в части поддержания ими устойчивого распределения реактивной нагрузки между обоими генераторами. Определяющим условием постоянства распределения реактивной нагрузки является строгая идентичность у обоих генераторов характеристик регулирования напряжения, представляющих зависимость напряжения генератора от тока нагрузки. При этом выбор регулятора со статической или астатической характеристикой регулирования зависит от того, связаны ли генераторы между собой через сопротивления — трансформаторы, линию электропередачи и т.
д. или оба генератора работают непосредственно на общие шины. В первом случае пропорциональное распределение реактивной нагрузки между ними обеспечивается как при статической, так и астатической характеристике регулирования напряжения. Во втором случае, когда генераторы работают на общие шины, необходимо, чтобы регуляторы напряжения имели статическую характеристику регулирования. Подбор регуляторов с одинаковым наклоном статических характеристик практически затруднен. Для возможности подбора характеристик регулирования с требуемым коэффнциентоьг статизма некоторые регуляторы напряжения дополняются устройствами токовой стабилизации, позволяюшими изменять наклон характеристики регулирования.
Устройство токовой стабилизации, входящее в комплект регулятора напряжения, включается последова:. тсльно в свободную фазу генератора через трансформатор тока, т, е. в фазу, к которой не подключена измерительная цепь регулятора напряжения Такое сочетание подводимых к регулятору фаз тока и напряжения выбирается для того, чтобы напряжение на выводах генератора зависело в основном только от изменения 229 тока реактивной нагрузки данного генератора и не зависело от величины его активной нагрузки, Наряду с регулированием напряжения и автоматическим распределением реактивной нагрузки система регулирования напряжения должна обеспечивать возможность потолочного возбуждения генератора для стабилизации напряжения при переходных процессах в сети, Получение потолочного возбуждения осуще-' ствляется посредством шунтирования всех дополнительных сопротивлений, включаемых в 'цепь возбуждения возбудителя, в том числе н относящихся к регулятору напряжения.
При этом по обмотке возбуждения возбудителя будет протекать максимальный ток, чем обеспечиваются максимальное напряжение возбудителя и максимальное возбуждение генератора. Если возможность форсировкн возбуждения не предусмотрена в конструкции самого регулятора напряжения, она выполняется в виде релейной форсировкн. Для этой цели используется реле напряжения, которое замыкает свои контакты при снижении напряжения ниже определенного предела и подает питание на катушку промежуточного реле. Последнее при срабатывании перемыкает своими контактами сопротивления в цепи возбудителя. При использовании стандартных реле с коэффициентом возврата, равным 0,9, реленапряжепия может быть настроено на напряжение срабатывания порядка 85% от номинального напряжения генератора.
В случае выполнения устройства форсировки возбуждения на оперативном переменном токе промежуточное реле, входящее в устройство, должно выбираться из условия надежного срабатывания при понижении напряжения до 50% от номинального. Применение форсировки возбуждения при самосинхронизации в 1,5 — 2 раза уменьшает длительность восстановления напряжения, сокращая этот интервал до 0,5 бек. Защита генератора ветроэлектростанции от свсрхтоков в обмотке статора осуществляется плавкими предохранителями или воздушными автоматами, срабатывающими с выдержкой времени при перегрузках и мгновенно при коротких замыканиях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
