1598005519-db2570e1cd069b3f233e2ac13b5f8034 (811225), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Автоматическое повторное включение. Обычно в распределительной сети применяется АПВ линейного выключателя, для того- чтобы быстро восстановить подачу электроэнергии потребителям при к. з., например, при перекрытии, возникающем в результате. удара молнии. Кроме того, на линиях низкого напряжения (24,9 кВ и ниже), как правило, также устанавливаются устройства АПВ. Линейные выключатели и выключатель ВЭУ должны иметь.
строго согласованные по максимальному току устройства АПВ: после того как генератор будет отключен, может быть повторно. включен линейный выключатель и при отсутствии к. з. генератор может быть вновь включен в систему. Помехи гелефояныл1 линиям связи. Поскольку в выходном напряжении у всех генераторов возникают высшие гармоники, токи высших гармоник могут быть причиной помех в близко проходящих телефонных линиях. Это явление относительно редкое, и в. большинстве случаев, когда возникает такая проблема, она решается путем установки незазсмленных конденсаторных батарей. которые фильтруют гармоники определенной частоты, или„ в некоторых случаях, путем перераспределения конденсаторных батарей. Устойчивость. Потеря устойчивости (синхронпзма) синхронным генератором, возникновение которой наиболее вероятно при порывистых ветрах, приводит к высоким пульсирующим токам в сетях и сопровождается флуктуациями напряжения.
Работа асинхронного генератора за вершиной его момснтно-скоростной характеристики приводит к чрезмерно большим значениям реактивных токов, приближающимся к значению тока прн заторможенном роторе, что приводит к нежелательным последствиям. При этих условиях обычно требуется автоматическое отключение и повторное включение ВЭУ после некоторого периода перебоя в работе, Эксплуатационные требования.
Основное требование состоит в том, чтобы стоимость вырабатываемой ВЭУ электрической энергии позволяла ей конкурировать с обычно получаемой энергией, В исследовании рассмотрен п ряд специфических требований к работе ВЭУ, в частности в отношении сроков службы, воздействия окружающей среды и др, Проектный срок службы. Все неподвижные компоненты ВЭУ„ включая башню, были спроектированы исходя из минимального срока службы 50 лет.
Для динамических компонентов, которые могут подвергаться периодическому ремонту и замене, минимальный срок службы принят равным 30 годам. 17Т Требования, связанные с воздействием на ВЗУ окружагои!ей среды. ВЭУ должны быть спроектированы так, чтобы надежно противостоять воздействиям окружаюшей среды, характерным дтя любых районов США. Это означает, что ВЭУ должны быть способны работать в снег, дождь, грозу, град, в условиях обледенения, прн песчаных и пылевых бурях.
ВЭУ должны нормально работать во влажной соленой среде, а также в экстремальных температурных условиях от — 50' до +50'С. Характеристики скоростей ветра и модель норв!воз ветра. Для того чтобы вычислить годовую выработку электроэнергии ВЭУ, Центр 1чАБА-).е)?С задал фирме ОЕ кривые распределения скоростей ветра, графики которых для участков, имеющих среднегодовую скорость ветра от 3,6 до 10,? м)с, представлены на рис.
5.8. Ум/с го Уз!~а, ! го о гово оооо оооо в,ч г з в,с Рис 5.9. Модель порывов ветра: относительное изменение скорости ветра гз/Уз в зависимости от ирололжительиости порыва Е Рис. 5.8. Кривые продолжительности действии скорости ветра У, измеренной иа высоте 9,1 м иад поверхностью земли (числа иа кривых обозначают среднегодовую скорость ветра Уг).
. !78 К ВЭУ предъявляется требование, чтобы их можно было эксплуатировать н условиях обычных (характерных) порывов ветра и чтобы они выдерживали порыны, прн которых скорость ветра превышает максимальную рабочую. Кроме того, ВЭУ должны быть спроектированы так, чтобы они не разрушались при максимальной устойчивой скорости ветра около 54 м/с иа высоте 9,1 м ,иад поверхностью земли. Принятые зависимости относительного изменения скорости вет.ра при порывах от их продолжительности показаны на рис. 5.9. Максимальная амплитуда прп любом отдельно взятом порыве приблизительно вдвое больше устойчивого уровня скорости ветра. Максимальное значение скорости нетра при порыне обычно наблюдается в середине периода порыва, Важным является тот факт, что порывы ветра с меньшей продолжительностью имеют, как правило, меньшую амплитуду, но ее ;абсолютное значение тем больше, чем сильнее ветер.
Требования к стоимости. Цель исследования заключалась в том, чтобы разработать два предварительных проекта, которые обеспечивали бы минимальную стоимость вырабатываемой энергии при работе ВЭУ на участках с У,=-5,4 и 8 м/с. Минимальная стоимость энергии, выражаемая в центах па киловатт-час, включает составляюшие, связанные с капитальными вложениями, экспл)атацией и техническим обслуживанием ВЭУ.
Наряду с достижением минимальной стоимости усилия были направлены на то, чтобы добиться требуемой эстетичности сооружения и получить общественное одобрение ВЭУ. Требования к надежности работы. ВЭУ должны быть спроектированы так, чтобы опи могли работать без обслуживающего персонала, при этом надежность работы в автоматическом режиме должна быть такой же, как и при ручном управлении. Должно выполняться условие получения минимум 90 с?о-ной надежности работы ВЭУ при обеспечении нормальной эксплуатации и технического обслуживания наименее надежных узлов н механизмов. Конструкторский риск. По замыслу исследования предварительные проекты ВЭУ могли выполняться до окончательного проекта и сооружения ВЭУ в пределах примерно двух лет.
Таким образом, при проектировании должны использоваться самые последние апробированные решения, материалы и технология изготовления в той степени, в какой нх использование минимизирует стоимость производимой электрической энергии. Предполагается, чтсг при создании ВЭУ проектировщики будут использовать в качестве. основы данные, апробированные экспериментально. 5.3.2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ПРОЕКТЫ ВЭУ В этом разделе описаны два предварительных проекта ВЭУТ мощностью 500 и 1500 кВт, которые предназначены для использования па участках с У„=5,4 и 8 м/с. Общая характеристика проектов. Подходы, реализованные в предварительных проектах, имели ряд особенностей и ныражалнсь в том, что была принята постоянная частота вращения ветроколеса, снабженного системой регулирования мощности и частоты путем изменения угла установки лопастей.
Применяется одно двухлопастное ветроко.теса, установленное на башне; его рабочее положение — за башней; лопасти типа самолетного нинта. Система передачи вращаюшего момента имеет редуктор с постоянным передаточным отношением. Генератор синхронный. Ба!пня бетонная или ферменной конструкции. Система управления основана на использовании ЭВМ На основе результатов исследования по выбору параметров были выданы рекомендации для Управления )х)АЯА сосредоточить усилия при разработке предварительных проектов на ВЭУ мощностью 500 кВт для работы на участках с 1'„=5,4 м?с и мощностью 1000 — 2000 кВт для работы на участках с У,=8 м/с.
Управление ХАБА приняло эти рекомендации и решило приступить к разработкам ВЭУ мощностью 500 и 1500 кВт. Было установлено, что расстояние от поверхности земли до конца лопасти, находящейся в !79 ру„=ааа ивт Р !авв "'ивт Характеристика 1,88 6,62 0,42 55.8 0,5! 57,9 40 7,27 3,54 17,9 10,! 5,!1 22,3 9,0 !8,5 !8,4 3,67 4,18 84,7 121 6257 6568 2067 27!8 18г нижнем положении, должно быть принято равным 15,2 м вместо предварительно намеченного значения 6,1 м. Это изменение, которое показало экономическую целесообразность увеличения высоты расположения ветроколеса над поверхностью земли, вызвано данными исследования по выбору параметров ВЭУ. Кроме того, чем больше это расстояние, тем равномернее скорости в сечении ветрового потока, площадь которого равна ометаемой ветроколесом поверхности, в результате чего создаются потенциальные условия для уменьшения циклических нагрузок на лопасти ветроколеса.
Первый шаг при разработке предварительного проекта состоял в использовании усовершенствованной версии оптимизационной программы для ЭВМ с целью получения рабочих условий для систем с минимальной стоимостью энергии для указанных выше уровней мощностей ВЭУ и ветровых зон. Результаты, полученные с помощью оптимизационной программы, показаны ниже; эти условия составляют основу для выполнения проектных работ: Годовая выработка энергии, млн. кВт.ч Коэффициент использования установленной мощности . Диаметр ветроколеса, и .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
