התפקיד והמאפיינים של שנאים במערכות כוח רוח
במערכת כוח רוח, רובוטריקים די מעניינים, אתה יודע? הם לא מתעסקים ישירות עם אנרגיית רוח, אבל גבר, אתה באמת לא יכול להסתדר בלעדיהם בכל מה שקשור להעברת חשמל, להתחבר לרשת ולשמור על הדברים. ראו, כל שלב מהחשמל שיוצא מאותם להבי טורבינת רוח מסתובבים כדי להכניס אותו ביציבות לרשת הכוח העיקרית - רובוטריקים ממש שם, עובדים בדיוק. איך הם מתוכננים וכמה טוב הם מבצעים? זה משפיע ישירות אם מערכת כוח הרוח כולה יכולה לפעול כראוי וביעילות.
I. תפקיד הליבה של רובוטריקים במערכות כוח רוח
1. טרנספורמציה מתח: בניית ערוץ יעיל להעברת אנרגיה
טורבינות רוח בדרך כלל מוציאות מתחים נמוכים למדי. כאילו, הסטטור של מחולל אינדוקציה כפול -? בסביבות 690V. ישיר - כונן מחוללי מגנט קבועים הם מעט גבוהים יותר, אך עדיין רק בין 400 - 800V. נסה להעביר את המתח הנמוך הזה לאורך מרחקים ארוכים, והזרם מקבל גבוה מדי-אתה מאבד טון חשמל בקווים. זה כמו מים שזורמים דרך צינור זעיר, פסולת מוחלטת.
זה המקום בו הכרית - שנאי רכוב (אנו קוראים להם "שנאי כוח רוח" בתעשייה) ליד הטורבינה נכנסת. זה משדר את המתח הנמוך עד בינוני {}}} בדרך כלל 10kV או 35KV {}}} ומנתק אובדן תיבת הילוכים הרבה. ברגע שנאסף חשמל מחבורה של טורבינות דרך הקווים, השנאי הראשי בצעד של חוות הרוח - Up Station משתלט. זה מגביר את המתח הבינוני לגובה - כמו 110kV או 220kV - כך שהוא יכול להתחבר לרשת הראשית. קח חוות רוח של 50 מגוואט, לדוגמה: עם שני הגוברים האלה, אתה מאבד מעל 80% פחות חשמל מאשר אם פשוט שלחת מתח נמוך ישר דרך. ככה, כל אנרגיה מתרגלת במקום שהיא חשובה.
2. בידוד חשמלי: בניית מחסום מגן לבטיחות ציוד
החומר האלקטרומגנטי בין טורבינות רוח לרשת די מסובך. המתח של הרשת משתנה, יש הפרעה הרמונית - כל מה שיכול להתעסק עם הטורבינה. וכאשר כוח הטורבינה משתנה לפתע, כמו כשמכה משב? זה יכול לזרוק את הרשת גם מאיזון. הבידוד החשמלי של השנאי הוא כמו קיר בלתי נראה. זה מעביר חשמל דרך צימוד מגנטי בין פיתולים, לא חוטים ישירים, ולכן הוא מנתק את מעגל ה- DC בין הטורבינה לרשת וחוסם כמה הרמוניות.
כאילו, אם הרשת קצרה פתאום - מעגלים, השנאי יכול לחסום את זרם התקלה הזה מהגעה לטורבינה. אחרת, זרם גבוה זה יטגן את הטורבינה קלה. בחוות רוח לחות לחוזה, בידוד זה גם מפחית את ההשפעה של תקלות קרקע על ציוד, מוריד את הסיכוי לבידוד להתפרק - שומר על המערכת כולה פועלת חלקה.
3. ויסות איכות כוח: הבטחת חיבור רשת יציבה ואמינה
אנרגיית רוח בכל מקום - מגיעה והולכת, מתחזקת או חלשה יותר. אז המתח והתדר מהטורבינה משתנים עם הרוח. תנודות קטנות, בטח, אך הרשת מחמירה על כוח נכנס: מתח צריך להישאר בתוך ± 5%, התדר בתוך ± 0.2Hz. כדי לפגוע בסטנדרטים אלה, ישנם רובוטריקים של כוח רוח על - טוענים מחליפי ברז. הם מתאימים את מתח היציאה בזמן אמת כאשר הרשת משתנה, ושומרים על החשמל להיכנס לאורווה של הרשת.
בנוסף, ליבת השנאי ופיתולים מיועדים במיוחד להעברה הרמונית. זה קיצוץ על - הזמנת הרמוניקה שהטורבינה מייצרת מבלגן ברשת. אז החשמל הזורם לרשת נשאר באיכות טובה.
II. מאפיינים ייחודיים של שנאים במערכות כוח רוח
1. עיצוב מחוספס לסביבות קיצוניות
חוות רוח נמצאות בדרך כלל במקומות מרוחקים - שממה, מישור, חופים, אפילו בים. סביבות קשות, כך שגם רובוטריקים צריכים להיות קשוחים.
אזורי חוף או חוף? לרוח יש בתוכו ריסוס מלח. אז מארזי שנאי ומערכות קירור חייבים להיות 316 נירוסטה- עמידה בפני סופר קורוזיה -. בתוך חלקי בידוד? הם זקוקים לטיפול מיוחד נגד - ריסוס מלח, אחרת יוני כלוריד היו הורסים את הציוד במהירות. גבוה - גובה או אזורים קרים? טמפ 'נמוך הופכים את שמן הבידוד לסמיך, קשה לזרם. אז רובוטריקים זקוקים למכשירי חימום כדי לעבוד בקור. מדבריות? הרבה חול ואבק יכולים לסתום תעלות קירור, כך שהציוד זקוק לכיסויי אבק ומסנני אוויר טובים. וטורבינות רוח רוטטות כאשר הן מפעילות - הרטט הזה מגיע לשנאי. לכן הפיתולים צמודים, ויש הלם - רפידות סופגות בין הליבה למתחם. מונע מחלקים להתרופף לאורך זמן.
2. ביצועים דינמיים תואמים מאפייני טורבינה
לא יציב אנרגיית רוח, כך שכוח הפלט של הטורבינה קופץ הרבה. המשמעות היא ששנאים צריכים להתמודד עם כל מיני שינויי עומס. כאשר מהירות הרוח פתאום עוברת על הערך המדורג - כמו משב - פלט הטורבינה עשוי לפגוע פי 1.2-1.5 מהכוח המדורג. בשלב זה, שנאי כוח הרוח צריך להתמודד עם עומס יתר זה במשך יותר משעתיים מבלי לשדוד מהזרם הגבוה.
כאשר הרוח נמוכה, הטורבינה עשויה לרוץ מתחת ל -30% מהעומס המדורג במשך זמן רב. גם אז, השנאי צריך להישאר יעיל - מעל 98% על פני 20% - 100% עומס. לא "להשתמש בסוס גדול כדי למשוך עגלה קטנה" כאן, זה היה מבזבז אנרגיה. עבור משתנה - טורבינות מהירות עם ממירים, רובוטריקים צריכים להתמודד עם שינויים בתדירות גבוהה- גם בצורות הגל הנוכחיות. הליבות שלהם משתמשות בעיקר בגיליונות פלדת סיליקון עם אובדן נמוך (כמו 30Q130) כדי לקצץ בהפסדים בעת ריצה בתדרים גבוהים.
3. תצורה נוחה משולבת ואינטליגנטית
חוות רוח בדרך כלל פרושות ורחוקות מהכל. כדי להקל על התקנת האתר -, שנאי כוח רוח משתמשים לעתים קרובות במערך משולב. PAD - שנאי רכוב הם דוגמה טובה: הם אורזים את השנאי עצמו, מתגי מתח גבוה -, ונמוכים ארונות בקרת מתח נמוך {}} לתיבה אטומה אחת. אין צורך בחדר מתגים נפרד, הופך את ההתקנה לפשוטה יותר.
ואינטליגנציה? תכונה גדולה. להרבה רובוטריקים יש חיישני טמפרטורה, מסכי מפלס שמן ומסופים חכמים. הם אוספים - נתוני זמן - כמו טמפ 'שמן עליון, התנגדות לבידוד, טען זרם - ושולחים אותו למערכת הניטור של חוות הרוח. עובדים יכולים לבדוק ציוד מרחוק. אם משהו לא נמצא - כמו טמפ 'שמן מעל 85 מעלות - המערכת מתחילה לקירור מאווררים באופן אוטומטי. אם מפלס השמן יורד באופן מוזר, הוא מתעורר מייד ונועל את תפוקת הטורבינה כדי למנוע מהציוד לשבור.
4. צורות מבניות מגוונות
איזה שנאי אתה בוחר תלוי ביכולת, המתווה של חוות הרוח וכיצד הוא מתחבר לרשת. כל טורבינה בדרך כלל מקבלת כרית תואמת - שנאי רכוב - כמו, טורבינה 3MW זוגית עם כרית 3.3MVA - הר. הוא מותקן בבסיס המגדל או הסמוך, הקומפקטי האמיתי.
בשורות איסוף, בהן חשמל ממספר טורבינות מקובצות לדחיפה שנייה, אנו משתמשים בשלב קו איסוף - רובוטריקים למעלה. רובם הם שלושה - שלב כפול - מתפתלים, עם קיבולת המבוססת על העוצמה הכוללת של הקו. כאילו, 10 יחידות של טורבינות 3MW? שנאי 35MVA עובד. חוות רוח בחו"ל? לא הרבה מקום, ולכן רובוטריקים קטנים יותר. הם משתמשים בעיקר בקירור מים במקום באוויר כדי להתמודד עם הלחות הגבוהה והריסוס המלח.
III. תַקצִיר
במערכות כוח רוח, רובוטריקים הם כמו "הערוץ היעיל" לאנרגיה, "מחסום המגן" לציוד ו"אפוטרופוס "של יציבות הרשת, והכל באחד. הם עושים יותר מאשר רק משנים מתח - הם צריכים להתמודד עם העליות והירידות של אנרגיית הרוח, סביבות קשות, ולעמוד בתקני רשת קפדניים. ככל שכוח הרוח הולך וגדל (טורבינות מעל 15 מגוואט) ויוצא מהחוף, רובוטריקים ימשיכו להשתפר: יעיל יותר, חכם יותר, קשה יותר כנגד תנאים קיצוניים. הם ימשיכו לתמוך בצמיחה של אנרגיה נקייה, ללא ספק