Ветрогенераторы отчет по практике МТИ. Отчет готовый. Отчет по производственной практике в период с октября 201 г г. по
 Скачать 351.97 Kb.
|
1 2
Факультет Техники и современных технологий Кафедра Энергетики Уровень образования – магистратура Направление – Электроэнергетика и электротехника Программа – «Электроэнергетические системы, сети, их режимы, устойчивость и надежность» ОТЧЕТ по производственной практике в период с «__ ___ октября 201 г._ __ г. по «__ __» ____ ____201 __ г. в _____________ТОО Нургасыр______ (место прохождения практики) Выполнил: Студент____курса ______________формы обучения __________________________________ (ФИО) «________»_____________ 20____ г _______________ (подпись) Руководитель практики ученая степень, звание _________________________________________________________ (подпись, дата) Руководитель практики(от организации) ученая степень, звание ___________________________________________________________ (подпись, дата) Москва 201__ ДНЕВНИК ПРОХОЖДЕНИЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРАКТИКИ Магистранта ___ курса, ________группы Направление, магистерская программа________________________ ДНЕВНИК ПРОХОЖДЕНИЯ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ Студента ___ курса, ________группы Направление, профиль________________________________________ ___________________________________________________________ (фамилия, имя, отчество) Место прохождения практики __________ТОО Нургасыр________ Сроки практики: с ______________ по ________________ 201__ г. Руководитель практики ______________________________________________________ (должность, фамилия, инициалы)
Магистрант____________________________________ (подпись, дата) Подпись руководителя практики от кафедры_________________________ Подпись руководителя практики от организации _________________________ ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОХОЖДЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРАКТИКИ Магистранта _____ курса, группы, форма обучения, направление, магистерская программа Ф.И.О. ___________________________________________________________________ Руководитель практики от кафедры, Ф.И.О. ___________________________________________________________________ Руководитель практики от организации, Ф.И.О. _________________________________________________ 1. Сроки прохождения практики: с «_ » _ октября 201 г. по « » ноября ___201 __ г.. 2. Место прохождения: ТОО Нургасыр 3. План научно-производственной практики:
Подпись магистранта _________________________ Подпись руководителя практики от кафедры_________________________ Подпись руководителя практики от организации _________________________ СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 1.Аналитическая часть 2.Технические требования 3.Специфика оборудования 4.Описание проекта автоматизации 5.План выполнения автоматизации ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Практика проходит на ТОО Нургасыр ТОО Нургасыр (входит в холдинг ОАО «РАО Энергетические системы Востока») ведет свою историю от государственного союзного треста передвижных электростанций, созданного в 1946 году. Сегодня, помимо эксплуатации газотурбинных электростанций в ПЭС «Лабытнанги», ПЭС «Уренгой» и ПЭС «Казым», компания активно занимается внедрением проектов в области строительства объектов ветрогенерации. На сегодняшний день ТОО Нургасыр успешно строит ветродизельный комплекс в поселке Никольское (Камчатский край), а также ветроэнергетические установки в поселке Усть-Камчатск (Камчатский край) и в городе Лабытнанги. Завершился строительство и монтаж двух ветроэнергетических установок в селе Новиково – это первый проект ветрогенерации в Казахстане. С января 2016 года на объекте начались работы по монтажу систем сопряжения с действующей ДЭС и в планах компании в мае месяце выйти на начало пусконаладочных работ. Выдавать энергию в сеть ВЭУ начнут во втором-третьем квартале 2015 года. Ведутся работы и в Усть-Камчатске, где в 2016 году появится ветроэнергетический комплекс мощностью 900 кВт. Эксплуатация ветроэнергетических установок в Казахстане, где множество населенных пунктов отрезано от крупных энергосистем, уже доказала свою эффективность: возврат инвестиций в проект обеспечивает экономия дорогостоящего привозного дизельного топлива. Технологии ВИЭ также создают дополнительный источник генерации, что повышает надежность энергоснабжения потребителей в населенных пунктах, у которых нет доступа к энергетическим сетям. С 2014 года ТОО Нургасыр с помощью собственных ветроизмерительных комплексов изучает перспективные для внедрения ВИЭ поселки. Благодаря им компания получает подробные данные об изолированных поселках, каждый из которых имеет свои климатические и географические особенности. Прежде чем приступить к строительству ветроэнергетических установок, специалисты не менее года изучают место предполагаемого расположения ВЭУ. Все полученные и обработанные данные легли в основу Комплексной программы развития ВИЭ на Дальнем Востоке. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 1.Аналитическая часть Ветер раскручивает ротор. Выработанное электричество подаётся через контроллер на аккумуляторы. Инвертор преобразует напряжение на контактах аккумулятора в пригодное для использования Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) —устройство для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую. Ветрогенераторы можно разделить на две категории: промышленные и домашние (для частного использования). Промышленные устанавливаются государством или крупными энергетическими корпорациями. Как правило, их объединяют в сети, в результате получается ветряная электростанция. Её основное отличие от традиционных (тепловых, атомных) — полное отсутствие как сырья, так и отходов. Единственное важное требование для ВЭС — высокий среднегодовой уровень ветра. Мощность современных ветрогенераторов достигает 6 МВт. Строение ветряной установки Ротор, лопасти, ветротурбина Генератор (как правило это синхронный трёхфазный с возбуждением от постоянных магнитов напряжением =36 В) Мачта с растяжками Контроллер заряда аккумуляторов Аккумуляторы (необслуживаемые на 36 В) Инвертор (= 36 В -> 220 В 50Гц) Сеть Строение промышленной ветряной установки Строение ветрогенератора 1 Фундамент 2Cиловой шкаф, включающий силовые контакторы и цепи управления 3 Башня 4 Лестница 5 Поворотный механизм 6 Гондола 7 Электрический генератор 8 Система слежения за направлением и скоростью ветра (анемометр) 9 Тормозная система 10 Трансмиссия 11 Лопасти 12 Система изменения угла атаки лопасти 13 Колпак ротора На рисунке 1.1 показано общее строение ветроэнергетической установки.  Рисунок 1. Строение ветроэнергетической установки. Типы ветрогенераторов Существуют два основных типа ветротурбин: с вертикальной осью вращения и с горизонтальной. Вертикальноосевые турбины работают при низких скоростях ветра, но имеют малую эффективность. Поэтому Вертикальноосевые системы встречаются достаточно редко и применяются, как правило, в домашних системах. Индустрия домашних ветрогенераторов активно развивается. Уже сейчас за вполне умеренные деньги можно приобрести ветряную установку и на долгие годы обеспечить энергонезависимость своему загородному дому. Обычно для обеспечения электроэнергией небольшого дома вполне достаточно установки номинальной мощностью 1 кВт при скорости ветра 9 м/с. Если местность не ветреная, Ветрогенератор можно дополнить фотоэлектрическими элементами или дизель-генераторном. Источники будут замечательно друг друга дополнять. Проблемы эксплуатации промышленных ветрогенераторов Промышленный Ветрогенератор строится на подготовленной площадке за 7—10 дней. Получение разрешений регулирующих органов на строительство ветряной фермы может занимать год и более. Для строительства необходимы дорога до строительной площадки, место для размещения узлов при монтаже, тяжёлая подъёмная техника с выносом стрелы более 50 метров, так как гондолы устанавливаются на высоте около 50 метров. В ходе эксплуатации промышленных ветрогенераторов возникают различные проблемы: ―неправильное устройство фундамента. Если фундамент башни неправильно рассчитан, или неправильно устроен дренаж фундамента, башня от сильного порыва ветра может упасть; ―обледенение лопастей и других частей генератора. Обледенение способно увеличить массу лопастей и снизить эффективность работы ветрогенератора. Для эксплуатации в арктических областях части ветрогенератора должны быть изготовлены из специальных морозостойких материалов. Жидкости, используемые в генераторе, не должны замерзать. Может замёрзнуть оборудование, замеряющее скорость ветра. В этом случае эффективность ветрогенератора может серьёзно снизиться. Из-за обледенения приборы могут показывать низкую скорость ветра, и ротор останется неподвижным; ―удары молний. Удары молний могут привести к пожару. На современных ветрогенераторах устанавливаются молниеотводящие системы; ―отключение. При резких колебаниях скорости ветра срабатывает электрическая защита аппаратов входящих в состав системы, что снижает эффективность системы в целом. Так же для больших ветростанций большая вероятность срабатывания защиты на отходящих ЛЭП; ―нестабильность работы генератора. Из-за того что в большинстве промышленных ветрогенерирующих установках стоят асинхронные генераторы, стабильная работа их зависит от постоянства напряжения в ЛЭП; ―пожары. Пожар может возникнуть из-за трения вращающихся частей внутри гондолы, утечки масла из гидравлических систем, обрыва кабелей и т. д. Пожары ветрогенераторов редки, но их трудно тушить из-за отдалённости ветряных электростанций и большой высоты, на которой происходит пожар. На современных ветрогенераторах устанавливаются системы пожаротушения. Перспективные разработки Департамент Энергетики США (DoE) финансирует разработки и испытания ветрогенераторов мощностью 5—8 МВт как для наземного использования, так и для установки в море. Норвежская компания StatoilHydro разработала плавающие ветрогенераторы для морских станций большой глубины. StatoilHydro построила демонстрационную версию мощностью 2,3 МВт в cентябре 2009 года. Турбина под названием Hywind весит 5 300 тонн при высоте 65 метров. Располагается она в 10 километрах от острова Кармой, неподалеку от юго-западного берега Норвегии. Компания планирует в будущем довести мощность турбины до 5 МВт, а диаметр ротора — до 120 метров. Аналогичные разработки ведутся в США. Компания Magenn разработала аппарат легче воздуха с установленным на нём ветрогенератором. Аппарат поднимается на высоту 120—300 метров. Нет необходимости строить башню и занимать землю. Аппарат работает в диапазоне скоростей ветра от 1 м/с до 28 м/с. Аппарат может перемещаться в ветряные регионы или быстро устанавливаться в местах катастроф. Компания Windrotor предлагает новую очень эффективную конструкцию ротора мощной турбины, позволяющую значительно увеличить его размеры и коэффициент использования энергии ветра. Предполагается, что эта конструкция станет новым поколением роторов ветровых турбин. Департамент Энергетики США (DoE)в конце 2007 года объявил о готовности финансирования особо малых (до 5 кВт) ветрогенераторов персонального использования. В мае 2009 года в Германии был запущен в эксплуатацию первый ветрогенератор, установленный на гибридной башне компании Advanced Tower Systems (ATS). Нижняя часть башни высотой 76,5 метров построена из железобетона. Верхняя часть высотой 55 метров построена из стали. Общая высота ветрогенератора (вместе с лопастями) составляет 180 метров. Увеличение высоты башни позволит увеличить выработку электроэнерии до 20%/2/. 2.Технические требования Схема работы ветрогенераторной системы с потребителем. На рисунок 2.1 показана схема электроснабжения потребителя от ветрогенератора(с аккумуляторами) и его коммутация с сетью. .  Рисунок 2.1 . Ветрогенератор (с аккумуляторами) и его коммутация с сетью. Данная система состоит из приборов: Генератор Контроллер Аккумуляторы Коммутационный аппарат Предохранители Инвертор АВР  Диапазон температур работы ВЭУ в данном климатическом исполнении для эксплуатации в диапазоне температур от +40°С до - 60°С (арктический климат) согласно ГОСТ 15150-60 Данная схема предусматривает бесперебойное снабжение потребителя электроэнергией при перебоях в централизованной системе электроснабжения. При отключении основного источника питания, т.е централизованной электросети, АВР производит переключение с основного источника питания на резервный. 3.Специфика оборудования Ветровая турбина номинальной мощностью 250 кВт представляет собой восстановленную на ООО «Тюльганский электромеханический завод», далее изготовитель, турбину европейского производства. Ветровая турбина преобразует энергию ветра в электрическую энергию с помощью асинхронного генератора. Данная турбина соответствует ГОСТ Р 51990-2002 классификации ветроэнергетических установок как установка ветроэнергетическая переменного тока сетевая средней мощности (для работы параллельно с мощной электрической сетью). Класс ветровой турбины по МЭК 61400-1 -1. Данная турбина характеризуется постоянной частотой вращения ротора и оборудована асинхронным генератором. Особенность работы асинхронного генератора состоит в том, что он представляет собой асинхронную машину с короткозамкнутым ротором, которая при превышении синхронных оборотов, генерирует активную мощность в сеть. Турбина предназначена для работы непосредственно на электрическую сеть несоизмеримо большей мощности. В этом случае сеть поддерживает частоту и напряжение вырабатываемой электроэнергии. Эффект несоизмеримо большей мощности реализуется при отношении мощности сети к мощности турбины свыше 8 - 10, независимо от их абсолютных значений.
 4.Описание проекта автоматизации ВЫБОР АПАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ Автоматический выключатель – это контактный коммутационный аппарат (электротехническое или электроустановочное устройство), способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии электрической цепи, а также включать, проводить в течение определённого устанавливаемого времени и отключать токи в определённом аномальном состоянии цепи электрического тока. Автоматический выключатель предназначен для нечастых включений, а также для защиты кабелей и конечных потребителей от перегрузки и коротких замыканий. Автоматические выключатели выбирают исходя из следующих условий. /4 /  (0,5…0,75) I пп; (4.1)I н.а  I расч.где  - ток расчётный, А;I пп – номинальный ток нагрузки полупроводникового инвертора, А.  0,75*55 =41,25 А.Принимаем автоматический выключатель ВА- 101, Iн=63 А; I max=3000 А;  0,75*25 =18,75 А.Принимаем автоматический выключатель ВА-101, Iн =32 А; I max =3000А; Магнитные пускатели выбираются исходя из условий:  ;  КМ1: ПМЛ121002,  = 10 А, Uкат.н=220-230 В.КМ2: ПМЛ121002, = 10 А, Uкат.н=220-230 В. 1 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
