Větrné elektrárny

Zpráva

sr71 · #1 Příspěvek od **sr71** » 21 lis 2014, 22:01

Zajímalo by mě principy regulace větrných elektráren (těch velkých průmyslových). Předpokládám, že tam asi bude nějaký třífázový generátor, ten je připojen přímo na síť? A jak je zajištěno sfázování se sítí? Domnívám se že otáčky vrtule by teoreticky mohli být regulovány na nějakou pokud možno konstantní hodnotu změnou úhlu náběhu listů, ale nejsem si jistý jestli je to v praxi možné. Navíc podle toho co jsem vypozoroval mi nepřijde, že by se točily vždy stejnými otáčkami. Víte někdo jak je tohle řešené?

#2 Příspěvek od **rnbw** » 21 lis 2014, 22:17

Podla mna tam je menic a riesi sa to elektronicky.

Eleman · #3 Příspěvek od **Eleman** » 21 lis 2014, 22:20

Něco najdeš tady.

Davidus · #4 Příspěvek od **Davidus** » 21 lis 2014, 22:22

stejně jako každá elektrárna, nejprve se altík v elektrárně připojí na síť, čímž se roztočí a sfázuje a následně se k němu pomocí převodovky připojí větrník
nebo se generátor pomocí vrtule roztočí na cca otáčky sítě, sleduje se aktuální fáze a ve vhodnou chvíli (fáze sedí) se připojí do sítě
(muže být i řešeno jinak, záleží od typu)

Otkundes · #5 Příspěvek od **Otkundes** » 21 lis 2014, 23:01

To se mi, Davidusi, nezdá být reálné. Vždyť kdyby přestal foukat vítr, vrtule by se točíïla dále a dokonce stejnou rychlostí (a dělala by vítr). Z generátoru by se stal motor. Tam musí být oddělovací prvek. Nejlépe měnič, jako to je u fotovoltaiky.
Soudobé generátory, spolupracující se sítí, již mívají elektronické řízení připojení k síti (fázování).
Bez potřeby fázování, sítí lze roztáčet asynchronní generátory a také tím i startovat spalovací motory, u některých kogeneračních jednotek.

Mirda · #6 Příspěvek od **Mirda** » 21 lis 2014, 23:24

Byl jsem se podívat v gondole 2MW a je tam asynchroní motor s převodovkou a transformátorem na 22 kV plus servopohony na natáčení gondoly a natáčení listů vrtule. Dole v noze je zapouzdřený rozvaděč který spojuje gumovým VN kabelem gondolu a sítí 22 kV.

Otkundes · #7 Příspěvek od **Otkundes** » 21 lis 2014, 23:43

To tedy koukám... Asynchronní generátor o výkonu 2 MW, připojený přes trafo k síti 22 kV. To musí být pěkná sranda, při měnícím se výkonu (rychlosti větru), udržet předepsaný účiník. Nehledě na časté odstavování a starty, při proměnlivém větru. To pak se sítí musí pěkně cvičit. No, v gondole VE jsem nebyl, třeba to regulace stíhá...

Celeron · #8 Příspěvek od **Celeron** » 22 lis 2014, 01:57

Regulace větrný není zas tak složitá. Vrtule má ohromnou setrvačnost, regulace je natáčením listů a buzením. Bavil jsem se na tohle téma s chlapem, co provozuje 300KW ve vzduchu a 40 ve vodě. Voda je prý na regulaci mnohem složitější.
Jirka

Davidus · #9 Příspěvek od **Davidus** » 22 lis 2014, 07:07

Otkundes tam, kde se ty elektrárny staví, máš konstantní pohyb vzduchu. A ano kdyby přestal fučet vítr tak by se ta elektrárna točila dál sama. Když fučí míň tak se jednoduše přehodí na jiný nižší převod.
Však se na ty elektrárny někdy mrkni, všechny se točí stejnou úhlovou rychlostí (když jsou na stejném převodu)

Otkundes · #10 Příspěvek od **Otkundes** » 22 lis 2014, 12:57

Hm, asi si budu muset poopravit svůj názor. Vždy jsem si myslel, že větrná turbína žene přes převodovku alternátor, jehož výstup je přes výkonový usměrňovač, připojen ke střídači a z něj je pak přes trafo, vyrobená energie vyvedena do sítě VN. Díky této "stejnosměrné spojce", by pak proto nebyl problém, zvládat proměnlivou rychlost větru, nebo jeho nárazy (poryvy) a udržet předepsaný účiník. Celé soustrojí má jistě velkou hmotu a setrvačnost, ale ta je přeci eliminována, působením okolního prostředí (tím vzduchem kolem vrtule) a okamžitým generovaným výkonem ("brzdění alternátorem"). Dobře, nebudu se přít, nejsem znalec VE, možná máte pravdu.

#11 Příspěvek od **tomasjedno** » 22 lis 2014, 13:35

Moc bych se divil, kdyby neexistovaly obě varianty - jak s měničem, tak s nafázovaným synchronním generátorem.
Ostatně tady zmiňují obě možnosti.

#12 Příspěvek od **EKKAR** » 22 lis 2014, 15:12

Daleko spíš než na převody bych vsázel na aktivní řízení náběhu lopatek - ty vrtule se točí pořád stejně rychle, ale odevzdávanej výkon se liší, když je slabej vítr, nastaví se lopaty na malej úhel náběhu a generátoru se ubere buzení, takže i když otáčky zůstanou konstantní (i kmitočet), výkon klesne. Naopak když fučí, lopaty se přestaví na velkej = strmej úhel náběhu, kdy vrtule odevzdává do alternátoru maximum krouťáku a generátor může dostávat nejvyšší buzení - a kmitočet bude furt konstantní...
Nějak jsem si totiž nevšimnul, že by ve větrákách byly měnitelný převody - tam jsou spíš nafest sestavený planetový převodovky spojený s kotoučovýma brzdama (kvůli odstavení při nadměrným větru = listy se "zapraporujou" a celej rotor se zabrzdí, aby ho odstředivý síly nerozervaly jak herynka).

Otkundes · #13 Příspěvek od **Otkundes** » 22 lis 2014, 16:35

Což o to, jestli je generátor přímo sfázován se sítí, jeho otáčky i frekvence za provozu musí být:
a./ u synchronního generátoru vždy synchronní se sítí, ať již pracuje v motorickém, či v generátorickém režimu,
b./ u asynchronního generátoru v rozmezí skluzu k síti (kladné odchylky otáček od sítě), v motorickém režimu, pak opět v rozmezí skluzu (záporné odchylky od rychlosti sítě),
a to, ať fouká sebevíce, nebo ať vítr třeba ustane.
Popsanou regulaci výkonu, změnou náklonu lopatek, nezpochybňuji.
Jenže, asynchronní generátor (motor 2 MW), zmíněný v jednom z příspěvků výše, nelze budit. Regulovat ho lze jen kroutícím momentem na hřídeli. Právě při malých výkonech (vzhledem ke jmenovité hodnotě), je proto u asynchronních generátorů, problém udržet předepsaný účinník. Pro svůj provoz si totiž musí trvale odebírat ze sítě jalovou složku výkonu. Až při přetočení, tedy když otáčky asynchronního generátoru překročí rychlost sítě, začne asynchronní generátor dodávat (pouze) činný výkon do sítě, úměrný k velikostí toho přetočení. Proto jsem v předchozích příspěvcích spomínal ten účinník...

sr71 · #14 Příspěvek od **sr71** » 22 lis 2014, 19:34

http://www.varnsdorf.cz/images/gondola.jpg
tady píšou synchronní generátor a otáčky (zřejmě vrtule) 10-22ot/min

Olchor · #15 Příspěvek od **Olchor** » 23 lis 2014, 08:44

Proměnné otáčky synchronního generátoru ovšem znamenají měnič pro připojení do sítě.
Taky se dneska často používají variátorové převodovky pro plynulou změnu toček.