ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ

Ветроэлектрические установки постоянного тока, используемые в ссср

В СССР производятся зетрозарядные установки типов ВЭ-2 и ВЭ-5 и готовится выпуск ВЭ-3. Значитель­ное распространение в недавнем прошлом получили ВЭУ

0-3,5/"Іфоизводство которых прекращено и конструкцию которых предполагается модернизировать. В ряде слу­чаев на ветродвигателях ТВ-8 и D-12, которые в основ­ном работают на механическую нагрузку, устанавлива­ются генераторы мощностью 1,6 кет, предназначенные для освещения. Имеет место использование ветродвига­теля D-12 только для электрификации. Технические дан­ные разных ВЭУ постоянного тока указаны в табл. 2-2.

Ветрозарядная установка ВЭ-2 применяется в мест­ностях, где отсутствуют электрические сети для питания сельских. радиотрансляционных узлов типов КРУ-2 и КРУ-10 и освещения мелких объектов, как-то: изіб-чита: лен, правлений колхозов, индивидуальных жилищ и т. п.

Установка состоит из ветроагрегата, который монти­руется на столбе или мачте высотой 7—20 м (ірис. 2-1), аккумуляторной батареи 12 е стартерного типа и щитка с выпрямителем, коммутационной и измерительной ап­паратурой. Схема электрических соединений представле­на на рис. 3-11.

Ветроагрегат имеет синхронный генератор с непо­движной трехфазной обмоткой статора, соединенной тре­угольником, и восьмиполюсный ротор с постоянными магнитами из альни. Селеновый выпрямитель собран по двухполупериодной трехфазной схеме из четырех элемен­тов в каждом плече, соединенных в две параллельные ветви. Генератор работает без регулирования напряже­ния. При работе на радиоузле выпрямленный ток заря­жает через переключатель одну из двух аккумуляторных батарей. От второй батареи в это время питается радио­аппаратура. Для радиоузла КРУ-2 применяются две ба­тареи емкостью по 50—60 а • ч и для узла КРУ-10 — по 128 а • ч.

Число рабочих часов в году и выработка энергии агрегатов ВЭ-2 указаны в табл. 3-3.

Из сопоставления возможной выработки агрегата ВЭ-2 и потребления энергии радиоузлами КРУ-2 и КРУ-10 (рис. 3-15) видно, что в зимнее время даже в ма­ловетреный год возможная по ветровым условиям вы­работка ветроагрегата является избыточной и может быть использована также на освещение. В летние меся­цы, когда скорости ветра сильно уменьшаются, энергии ветроагрегата достаточно для питания радиоузла КРУ-2, а потребление КРУ-10 покрывается в эти месяцы лишь

В Украине показал, что аккумуляторы, ем­кость которых рассчи­тана на 6 дней пита­ния узла, приходится подзаряжать от резерв­ного источника только летом 1 раз в 7— 8 дней. В северных об­ластях Казахстана слу­чаи необходимости под - заряда аккумуляторов от резервного источни­ка питания при тех же условиях полностью отсутствуют.

При применении ветроагрегата ВЭ-2 для питания освещения

■присоединенная мощность ламп может составлять 40— 140 вт.

Ветрозарядный агрегат ВЭ-3 (рис. 3-16) предназна­чается для тех же целей, что и агрегат ВЭ-2, но может обеспечивать потребителей при меньших скоростях вет­ра. Возможные по ветровым условиям годовые и месяч­ные выработки его указаны в табл. 3-3. При питании освещения от агрегата ВЭ-3 присоединенная мощность ламп может составлять 120—400 вт.

'Ветроустановка состоит из агрегата ВЭ-3, установ­ленного на деревянном столбе высотой 8—20 м, батареи 24 в из двух стартерных аккумуляторов, соединенных по­следовательно, и щитка.

Ветроагрегат снабжен четырехполюсным генерато­ром постоянного тока мощностью 0,3 кет с параллель­ным возбуждением и дополнительными полюсами.

Генератор работает без регулирования напряжения параллельно с аккумуляторной батареей, работающей в режиме постоянного подзаряда. Вследствие этого при ламповой нагрузке батарея должна использоваться с дву­мя постоянно отключенными элементами. Схема электри­ческих соединений установки с одной батареей при ис­пользовании ее для целей освещения показана на рис. 3-17. Защита генератора и батареи от сверхтоков осуществляется предохранителями. При работе установ­ки на радиоузле две батареи работают поочередно в ре­жиме заряд—разряд. Для аварийного подзаряда бата­реи предусматривается резервный зарядный агрегат с двигателем внутреннего сгорания типа УД-1 или JI-3/2. При установке лопастей на пусковой угол агре­гат ВЭ-3 трогается при скорости ветра v = 2,3 м/сек и начинает отдавать мощность при v = 3,5 м/сек.

Ветрозарядная установка D-3,5 (рис. 3-18 и 3-12) применяется для питания радиосвязи, радиотрансляци­онных узлов и освещения в сельском хозяйстве и морских рыболовецких бригадах. Установка состоит из ветродви-_ гателя D-3,5 м с генератором постоянного' тока автомо­бильного типа с параллельным возбуждением мощно­стью - 1 кет и напряжением 28 в, щитка с вибрационным реле-регулятором и измерительными приборами и акку­муляторной батареи 6СТ-128 емкостью 128 а ■ ч. Регуля­торная коробка имеет регулятор напряжения РН с компенсирующей токовой обмоткой и реле обратного

Тока РОТ. Для установок радиосвязи применяются ак­кумуляторные батареи напряжением 160 в. Для заряда их от генератора 28 в они переключаются на шесть па­раллельных групп. Годовая выработка агрегата при уг =5 м/сек может составлять до 1 200 кет■ ч.

Ветрозарядная установка ВЭ-5 предназначена для питания мощных колхозных радиоузлов типа ТУБ-100

Или для освещения небольших объектов. Установка со­стоит из ветроагрегата (рис. 3-19) на металлической башне высотой 10 м (которая может быть заменена де­ревянной), аккумуляторной батареи, составленной из девяти аккумуляторов 6СТЭ-128 и щитка. Синхронный генератор закрытого исполнения типа ГП-1600 мощ­ностью 1,6 ква, 120 в, 1 000 об]мин имеет восьмиполюс - ный ротор с постоянными магнитами из альни, состоящий из четырех секций (звездочек).

Установка ВЭ-5 может работать по двум схемам: для

Радиоузлов и для общего пользования. Схема коммута­ции установки для радиоузлов дана на рис. 3-20. Уста­новка имеет два выходных напряжения 120 и 24 в на двух выпрямителях, работающих на отдельные части аккумуляторной батареи: 80 в, питання цепи анода и 18 в—питания цепей накала. Второй выпрямитель при­соединяемся к генератору через понизительный транс­форматор 120/26 в мощностью 0,65 ква. Оба выпрямите­ля собраны по трехфазной мостиковой схеме. Для пита­ния освещения и бытовых нужд второй выпрямитель и понизительный трансформатор не требуются. В этом случае установка работает с одной батареей на 108 в, а выпрямитель рассчитывается на полную мощность агрегата.

Ветроагрегат начинает отдавать полезную мощность при умин=3,5 м/сек и пв = 100 об! мин. При такой же ско­рости ветра он может быть пущен в ход при пусковом угле лопастей ср=45°. При рабочем угле лопастей (ф = 7°) агрегат развертывается только при скорости ветра у=6 м/сек.

На ветросиловых установках комплексного назна­чения с ветродвигателями ТВ-8 и D-12 для целей пи­тания освещения применяет­ся типовое оборудование ВЭУ мощностью 1,5 кет, 24 е. Оно состоит из генера­тора постоянного тока типа Г-731 автомобильного типа, 28 в, соединенного с ветро­двигателем клиноременяой передачей, реле-регулятора и стартерной аккумулятор­ной батареи 24 в. Переда­точное отношение от шкива ветродвигателя к шкиву ге­нератора должно быть вы­брано так, чтобы оптималь­ная скорость вращения вет­родвигателя соответствова - Рис. 3-18а. ла минимальной СКОРОСТИ ВЭУ Д-3,5 для питания радиоузла

Г и осветительной нагрузки на от­

Вращения генератора при ГОнных пастбищах в Каракумах номинальной мощности. Для (1957 г.).

/ ветроколесо; 2 — генератор; 3— редуктор; 4 — станина головки; 5 — шарнир хвоста; « — хвостовое оперение; 7 —опорная труба; 8 — подшипники опоры - » — пружина регулирования; 10 — трос останова; 11 — лебедка пуска постанова - 12— деревянный столб; 13 — растяжка; 14 — тендер; 15 — якорь.

Работы с ветродвигателями ТВ-8 и D-12 расчетные ско­рости ветра и передаточные отношения имеют следую­щие значения:

Схема электрических соединений установки дана на рис. 3-21. Обмотка возбуждения генератора Г-731 со­стоит из двух параллель­ных ветвей. Комплект ре­ле-регулятора состоит из двух вибрационных регу­ляторов напряжения и двух вибрационных ма­ксимальных реле, имею­щих ускорительные и вы­равнивающие обмотки. ВЭУ этого типа эксплуа­тируются на удаленных фермах и полевых станах в колхозах Украины, южной части РСФСР и в Казахской ССР.

В е т р оэлектрическая установка D-12. Эта уста­новка используется на по­лярных станциях Севмор - пути (рис. 3-22) для осве­щения и мелкой силовой нагрузки, на железных дорогах для освещения удаленных от электриче­ских сетей станционных сооружений, а также в колхозах. ВЭУ имеет вет­родвигатель, соединенный ременной передачей с ге - Рис. 3.19_ 0бщий

-s-

/—генератор; 2—батарея; РН — регулятор напряжения; ОРН—главная обмотка регулятора напряжения; MP — максимальное реле; У—ускорительная обмотка; РОГ —реле обратного тока; В —выравнивающая обмотка.

7—9 кет, 125—230 в, аккумуляторную батарею из ста­ционарных или поездных железнодорожных аккумулято­ров и резервный нефтяной двигатель.

Схема электрических соединений типовой ВЭУ с ветродвигателем D-12 представлена на. рис. 3-23. Вет- роагрегат работает с генератором 1 постоянного тока типа МП-510, 130 в с параллельным возбуждением. Ре­зервный агрегат с дизельным двигателем мощностью 15 л. с. имеет генератор 2 со смешанным возбуждением.

Каждый генератор присоединяется к своей системе шин. Батарея 3 типа С-10 или Ж-33 снабжена двойным элементным коммутатором. Реле обратного тока 4 при­нято железнодорожного типа Р-15А на 80 в с добавоч­ным сопротивлением в параллельной обмотке. Отходя­щие линии присоединены к обеим системам шин через переключатели.

Годовая выработка ветроагрегата D-12 при работе круглые сутки по ветровому графику при разных vr равна:

Vr, м/сек 4 5 6 7 8 9

Выработка, квт-ч 16 500 25 000 35 000 45 000 57 000 69 000