Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
2.Elektrowniewiatrowe
Dośćpowszechnestosowaniemaszynasynchronicznychwynikazprostoty
ichkonstrukcji,możliwości-aprzedewszystkimłatwości-sterowaniaorazni-
skichkosztówinwestycyjnychioperacyjnych.Welektrowniachwiatrowychwyko-
rzystujesiędwapodstawowetypymaszynasynchronicznych,tj.klatkoweoraz
zuzwojonymwirnikiem,czylipierścieniowe.Wtychdrugichistniejemożliwość
sterowania,awtymmożliwośćpracyzróżnąprędkościąwirowania,którajest
realizowanazwykorzystaniemprzekształtnikówenergoelektronicznychsterujących
prądemwirnika
1).Wmaszynachtegotypu,tzw.dwustronniezasilanych,prze-
kształtnikjestwłączony-zazwyczajprzeztransformator-pomiędzyuzwojenie
wirnikaauzwojenietwornika.
Stosunkowoniedawnodostępnebyłyrównieżkonstrukcjezesterowanąrezy-
stancjąwobwodziewirnikamaszynyasynchronicznej.Wchwiliobecnejrównież
elektrowniewiatrowezgeneratoramiasynchronicznymiklatkowymiznikajązoferty
producentów.
Generatoryasynchroniczneklatkowestosowanewelektrowniachwiatrowych
budowanesączęstojakomaszynyozmiennej(przełączanej)liczbieparbiegunów
(zazwyczajo3i2parachbiegunów).Znanesąrównieżkonstrukcjezawierające
dwaniezależnegeneratorywjednejobudowie.Wobydwuprzypadkachzasadapra-
cyjestnastępująca.Takzwanymałygenerator(ang.smallgenerator),któregopręd-
kośćsynchronicznajestrówna750obr/min,pracujeprzysłabychwiatrach.Kiedy
prędkośćwiatruwzrasta,włączanyjesttzw.dużygenerator(ang.biggenerator),
któregoprędkośćsynchronicznajestrówna1500obr/min.
Wprzypadkugeneratorówasynchronicznychdwustronniezasilanychrealizo-
wanajestzmianaukładupołączeńuzwojeństojana.Dlamałychprędkościwiatru
uzwojeniastojanapołączonesąwgwiazdę,adlawiększychwtrójkąt.Zmianaukładu
połączeńuzwojeństojanageneratorazależywpraktyceodśredniejwartościmocy
pozyskiwanejzwiatru.Przykładowo,wprzypadkuelektrowniwiatrowejVestas
V90-2.0MWzmianaukładupołączeńuzwojeńzgwiazdynatrójkątnastępujewów-
czas,gdymocczynnagenerowanaprzezconajmniej30sprzekraczawartość650kW.
Zmianaukładupołączeńwkierunkuprzeciwnymnastępujewtedy,gdymocczynna
generowanaprzezconajmniej15sjestmniejszaod200kW.Ilustrujetorysunek2.1,
przedstawiającyobszardopuszczalnychstanówpracyelektrowniwiatrowejVestas
V90-2.0MW.Obszarnarysunkuzaznaczonykropkowanymiprostokątamitoobszar
przełączaniauzwojeństojana,tj.obszar,wktórymgeneratorelektrownimożeokre-
sowopracowaćzuzwojeniempołączonymzarównowtrójkąt,jakiwgwiazdę.
Stosowaniemaszynelektrycznychszybkoobrotowychwymuszastosowanie
przekładnimiędzymaszynąaturbinąwiatrową,wirującązprędkościąniewiększąniż
40obr/minwprzypadkumniejszychelektrowniiniewiększąniż20obr/min
wprzypadkuelektrowniomocyznamionowejprzekraczającej2,0MW.Tastosunko-
womałaprędkośćwirnikaturbinywynikaprzedewszystkimzpotrzebyoptymaliza-
cjipracyelektrowni,czylipotrzebymaksymalizacjimocyuzyskiwanejzestrumienia
1)Wprzeciwieństwiedoelektrowniwiatrowychzmaszynamiasynchronicznymiklatkowymi,które
pracująpraktyczniezestałąprędkościąobrotową(tzw.systemyostałychobrotach).
