NO341007B1 - Fremgangsmåte for oppføring av et vindkraftanlegg, og vindkraftanlegget som sådant. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for oppføring av et vindkraftanlegg, så vel som selve vindkraftanlegget i sin utforming.

Ved oppføringen av vindkraftanlegg fremstilles hittil først et fundament, deretter oppføres vindkraftanleggets tårn, og deretter utrustes maskinhuset på tårnspissen og rotoren med rotorbladene anbringes. Etter dette installeres de elektriske effektmoduler, så som transformator, koplingsskap, eventuelt vekselretter, mellomspenningsanlegg, lav-spenningsfordeling osv. Dette skjer nesten alltid i en egen liten bygning utenfor vindkraftanlegget.

I DE 198 16 483.1 er det allerede blitt foreslått å anbringe transformatoren inne i tårnet, slik at oppføring av en egen trafobygning med eget fundament ikke lenger er nødvendig.

I dokumentet DK9700453 U3 beskrives en transformatormodul for plassering i en vindmølle.

Formålet med oppfinnelsen er nå å utvikle en fremgangsmåte ved hjelp av hvilken oppføringen av vindkrafltanlegg kan utføres på mer fordelaktig måte, og fremfor alt også raskere.

Dette formål oppnås med en fremgangsmåte med særtrekkene ifølge krav 1, og med et vindkraftanlegg med særtrekkene ifølge krav 2. Fordelaktige utførelsesformer er angitt i underkravene.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det, til forskjell fra den tidligere konstruksjon av vindkraftanlegg, etter oppføring av vindkrafianleggets fundament å plassere de vesentlige effektmoduler, altså transformator, koplingsskap osv., på fundamentet, og først deretter å oppføre tårnet, slik at alle effektmoduler etter oppføringen av tårnet er beskyttet i området for tårnfundamentet eller i den nedre del av tårnet og hviler sikkert på tårnfundamentet.

Effektmodulene er så mye som mulig allerede prefabrikkert og montert på bærere, slik at effektmodulene ved hjelp av en kran, som man likevel trenger for oppføring av et vindkraftanlegg, kan anbringes på tårnfundamentet, og den totale driftsklargjøring, særlig leggingen av kabler og hele driftsforberedelsen av vindkraftanlegget, kan finne sted i et beskyttet rom ved hjelp av innstilling av enkelte styremoduler, utmstning av koplings-skapene etc, og man kan begynne med disse aktiviteter etter at tårnet er blitt oppført.

Det er også særlig fordelaktig at effektmodulenes bærere oppviser støtteføtter som på sin side hviler på forposisjonerte plater på tårnfundamentet. Disse plater blir allerede ved fremstillingen av fundamentet innfelt foran bestemte posisjoner og fiksert til fundamentet, slik at også en senere oppstilling av effektmodulene kan utføres på meget enkel måte.

Endelig er det også meget fordelaktig når det for kablene, som leder ut fra vindkraftanlegget, altså særlig strømoverføringskabler, styrekabler etc, er anordnet tomme rørtraverser i vindkraftanleggets fundament, og disse tomme rørtraverser ligger fiksert i bestemte posisjoner. For dette formål holdes traversene ved hjelp av holdearmer som på sin side er fiksert i deler av fundamentet eller i den nedre del av et tårn. Ved hjelp av disse tomme rørtraverser kan området for kabeltilførselen bestemmes nøyaktig på forånd og fremfor alt legges slik at kablene som strekker seg fra effektmodulen til fundamentet, disponerer over en kortest mulig og optimal kabelvei.

Foranstaltningene ifølge oppfinnelsen letter altså også hele den elektriske utmstning av vindkraftanlegget ved hjelp av en prefabrikkering av individuelle moduler, så som de tomme rørtraverser, effektmodulbærerne etc, allerede ved byggingen av fundamentet.

Med foranstaltningene ifølge oppfinnelsen kan hele oppføringstiden for vindkraftanlegget reduseres betydelig. Med oppfinnelsen kan også omkostningene for hele oppføringen av vindkraftanlegget reduseres, uten at noen som helst tekniske ulemper må tas med på kjøpet.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av et utførelses-eksempel som er vist tegningene.

Fig. 1 viser et perspektivriss av et forhåndsutstyrt fundament (uten betongfylling) med en stålarmering 1 og 2 på et tomt rør 3 som via en avstivning eller støtte 4 holdes med en nedre tårnseksjon som grenser til armeringen. Videre kan man se bæreplater 5 som er anbrakt for holdearmer 6 i den nedre tårnseksjon (som ikke lenger vil være synlig etter oppføring av vindkraftanlegget).

Det tomme rør 3 tjener senere til opptakelse av kabler, eksempelvis strømkablene, via hvilke vindkraftanleggets totale elektriske energi bortledes til nettet via jordkabler. For dette formål er ofte ikke bare ett rør anordnet, men flere rør.

Fig. 2 viser fundamentseksjonen etter ifylling av betongen. Man ser her at de tomme rør forblir i sin forhåndsfikserte posisjon, og at også bæreplatene er innsatt i betong, hvorved man ved betongpåføringen må passe på at bæreplatene ligger tett an mot konstruksjonsbetongen og således sikrer en flatemessig lastbortføring. Betongen rekker opp til overkanten av bæreplatene og er omhyggelig anbrakt ved platekanten.

Etter herding av betongen kan holdearmene for fastholdelse av bæreplatene og også traversene for fiksering av de tomme rør demonteres og anvendes på nytt for opp-føring av ytterligere anlegg.

Etter herdingen av betongen, ved den videre oppføring av vindkraftanlegget, anbringes tårnet ikke - slik som hittil vanlig - på det nederste fundament for tårn-seksjonen, men en effektmodul 7 anbringes først på bæreplatene 5 (fig. 2, 3 og 4).

En slik effektmodul 7 er på fig. 3 vist i en todelt utførelse, selv om effektmodulen også kan bestå av ytterligere deler.

De to deler av effektmodulen 7 er i det viste eksempel anbrakt over hverandre, og hele effektmodulen består av to over hverandre anbrakte bærere 8 som på sin side opptar vesentlige deler av effektmodulen, altså eksempelvis transformatoren, vekselretteren, koplingsskap, mellomspenningsanlegg etc.

De over hverandre anbrakte bærere 8 er oppbygget som en ramme og passer nøyaktig over hverandre, slik at det også er sikret en pålitelig innbyrdes befestigelse.

De enkelte bærere oppviser blant annet fire vertikalt orienterte bjelker som avgrenser en firkant og som er forbundet med hverandre. Disse bjelker er på sin under- og overside sammenskrudd med hverandre.

Etter oppstillingen av den elektriske effektmodul på fundamentet oppreises tårnet 9 (fig. 4) og påsettes herved over effektmodulen. For dette formål er effektmodulens ytre dimensjoner med hensyn til bredde og lengde mindre enn tårnets innerdiameter i det nedre tårnområde/fundamentområde.

Etter oppføringen av tårnet utstyres vindkraftanlegget som vanlig med maskinhuset, rotoren monteres og for idriftsetting fremstilles tilsvarende elektriske forbindelser mellom generatoren og effektmodulen 7, og også tilkopling av effektmodulen (utgang fra transformatoren) til strømforsyningsnettet utføres.

Når de foran beskrevne tomme rør eller de for kabelgjennomføringen tilveie-brakte anordninger er forhåndsfiksert i en bestemt foreskrevet posisjon, kan også forbin-delsen mellom effektmodulen og nettet fremstilles på meget rask og gunstig måte, hvorved de totale kabellengder er minimale på grunn av at de tomme rør er anbrakt der hvor de kommer nøyaktig til anlegg mot tilsvarende deler av effektmodulen.

Ved vindkraftanlegget ifølge oppfinnelsen er det også fordelaktig når adgangen til vindkraftanlegget ikke lenger ubetinget skjer i det faste fundamentområde gjennom en vanlig dør, men gjennom en dør (adgang) som er slik anbrakt at den munner ut i området over de deler av effektmodulen som fører høy- eller mellomspenningen. For dette formål kan det på yttersiden av tårnet være anordnet en tilsvarende stige eller trapp. Denne anbringelse av adgangsdøren har den fordel at personell som ofte må besøke anlegget, ikke alltid må bevege seg forbi de deler av effektmodulen som fører høy- eller mellomspenningen, mens anlegget er i drift. Dermed sikres det også at ikke noen av vannvare eller av en feiltakelse under drift av vindkraftanlegget befinner seg i umiddelbar nærhet av effektmodulen, og herved kommer i berøring med spennings- eller strømførende deler, hvilket kan forårsake en stor ulykke.

I området for adgangsdøren til tårnet er det da anordnet en tilsvarende mellom-plattform som personell som besøker tårnet, kan gå på, slik at de da i det indre av tårnet kan bevege seg videre opp i vindkraftanlegget eller foreta innstillinger på forskjellige styreanordninger, eller også avlese måledata.

Ved et vindkraftanlegg av typen ifølge oppfinnelsen dreier det seg om et anlegg som vanligvis disponerer over mer enn 100 kW, og fortrinnsvis har en nominell effekt i området 500 kW, 1 MW, 1,5 MW eller betydelig mer. Mellomplattformen er fortrinnsvis forsynt med en låsbar plate gjennom hvilken personalet kan stige inn i det nedre området av effektmodulen. Med låsingen av klaffen er en ytterligere sikring av den nedre del av effektmodulen sikret mot uvedkommende tilgang.

Den indre diameter av tårnet i fundamentområdet kan beløpe seg til flere meter, slik at også den totale flate der er for eksempel 100 m<2>eller mer, og det derfor også står til disposisjon en tilstrekkelig stor flate for opptakelse av effektmodulen. Så langt uttrykket "effektmodul" benyttes i denne søknad, menes det med dette den mellomspennings- eller høyspenningsførende del av vindkraftanlegget. Dette er særlig slike aggregater som transformator eller vekselretter eller nødbryter, så vel som mellomspenningskoplings-skapet eller også lavspenningsfordelere.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for oppføring av et vindkraftanlegg med et tårn (9) som bæres av et fundament, og også en elektrisk effektmodul (7) som i det vesentlige består av en transformator og valgfritt en vekselretter eller en annen elektrisk anordning, slik som et koplingsskap for styring av vindkraftanlegget og/eller for ledning av den elektriske effekt som leveres av vindkraftanleggets generator og innmates i et nettsystem og hvor bredden og/eller lengden av effektmodulen (7) er mindre enn diameteren av vindkraftanleggets tårn (9) i fundamentområdet,karakterisert vedat effektmodulen (7) blir montert på tårnfundamentet før konstruksjon av tårnet og effektmodulen har to bærere (8) plassert en over den andre, som igjen huser vesentlige deler av effektmodulen, og der bærerne som er plassert en over den andre er oppbygget som en ramme og passer nøyaktig over hverandre, slik at pålitelig festing av bærerne til hverandre også er sikret.

2. Vindkraftanlegg bestående av et tårn som er understøttet på et fundament, og en effektmodul (7), hvor effektmodulen (7) har minst en transformator ved hjelp av hvilken den elektriske energi som leveres av vindkraftanleggets generator, transformeres til en mellom- og/eller høyspenning, hvor effektmodulen (7) videre inneholder ytterligere enheter ved hjelp av hvilke den elektriske energi som tilveiebringes av vindkraftanleggets generator, styres og/eller ledes, og/eller oppgraderes, og at bredden og/eller lengden av effektmodulen (7) er mindre enn diameteren av vindkraftanleggets tårn (9) i fundamentområdet,karakterisert vedat effektmodulen har to bærere (8) plassert en over den andre, hvilke er plassert på fundamentet av vindkraftanlegget og som igjen huser vesentlige deler av effektmodulen (7), og der bærerne som er plassert en over den andre er oppbygget som en ramme og passer nøyaktig over hverandre, slik at pålitelig festing av bærerne (8) til hverandre også er sikret.

3. Vindkraftanlegg ifølge krav 2,karakterisert vedat effektmodulen (7) består av en transformator og en vekselretter og minst ett koplingsskap for å forsyne elektriske styreanordninger i vindkraftanlegget.

4. Vindkraftanlegg ifølge ett av kravene 2-3,karakterisert vedat det i vindkraftanleggets fundament er anordnet tomme rør (3) for opptakelse av kabler, og at de tomme rør før fastleggelsen av fundamentet er fiksert med traverser.