Модернизация ветрогенератора 600 кВт

На фоне растущего интереса к возобновляемым источникам энергии ветрогенераторы (ветроэнергетическая установка – ВЭУ) остаются одним из наиболее распространенных способов получения электроэнергии из природных ресурсов.

Даже сравнительно небольшие установки способны вырабатывать сотни киловатт мощности, обеспечивая электроэнергией предприятия или поставляя ее в энергосеть. В Калининграде наш партнер – компания «Эльстар-Винд», выполнила реновацию системы управления ветрогенератора. Проект был реализован на базе оборудования ОВЕН.

Задача проекта

На объекте эксплуатировался ветрогенератор VESTAS V39 мощностью 600 кВт, не укомплектованный шкафом управления. Для обеспечения стабильной работы установки требовалось разработать систему управления и выполнить модернизацию существующих средств автоматизации.

Одним из ключевых требований проекта стало использование оборудования российского производства, обеспечивающего дальнейшее сопровождение и развитие системы.

Реализация проекта

Ветрогенератор преобразует энергию ветра в электрическую с помощью ветровых турбин. Типовая турбина ВЭУ имеет горизонтальную ось с трехлопастным ротором. Ветер вращает лопасти и посредством ротора приводит в движение низкооборотный вал, который через ступенчатую повышающую коробку передач передает вращение на высокоскоростной вал, вращающий генератор. Количество энергии, генерируемой ветровой турбиной, напрямую зависит от скорости ветра.

Непрекращающаяся работа ВЭУ периодически приводит к выходу из строя блоков управления, которым требуется замена.

При реализации данного проекта специалисты компании использовали опыт, полученный ранее при выполнении аналогичных работ по модернизации ветроэнергетических установок. В нижней части башни был собран новый шкаф управления на базе оборудования ОВЕН. Одновременно была выполнена реновация шкафа управления, расположенного в гондоле ветрогенератора.

В состав системы управления ветрогенератором входят:

• программируемый сенсорный панельный контроллер СПК110;
• программируемое реле ПР103;
• модули ввода-вывода серии МВ210;
• блоки питания БП60Б.

Программируемый контроллер со встроенным сенсорным экраном СПК110 управляет пуском ВЭУ и механическими системами, обеспечивает обмен данными дискретных и аналоговых датчиков с модулями МВ210.

На экране панели оператора видны все необходимые данные:

• количество полученной и отправленной энергии;
• параметры электросети;
• уровень масла, давления;
• метеоусловия работы ВЭУ, в частности, скорость ветра;
• состояние генератора, винта и лопастей.

Программируемое реле с Ethernet ПР103 управляет силовой электроавтоматикой и подключением генератора к электросети, контролирует параметры электросети и токи в цепях генератора с помощью модуля МЭ110-701, который считывает ток, частоту и коэффициент мощности.

Система обеспечивает контроль следующих параметров ВЭУ:

• напряжение, токи, коэффициенты мощности и частоту на выходе генератора;
• скорость вращения винта турбины и вала генератора;
• ориентация гондолы по ветру и скорость ветра;
• температуру агрегатов, подшипника турбины и масла в редукторе;
• выработку электроэнергии, мгновенную мощность;
• состояние дискретных датчиков системы управления ВЭУ;
• состояние сигналов управления электроавтоматикой.

Блоки питания для промышленной автоматики БП60Б стабилизируют напряжение и защищают оборудование от перегрузки, короткого замыкания и перегрева.

Результат модернизации

В настоящее время ветрогенератор штатно работает и производит электроэнергию, которая продается потребителю согласно договору на поставку электроэнергии

Мнение партнера

Сергей Беляков, ведущий инженер ООО «Эльстар-Винд»