PL209003B1 - Sposób sterowania instalacją wiatrową oraz instalacja wiatrowa - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu sterowania instalacją wiatrową oraz instalacji wiatrowej do zastosowania tego sposobu.

Instalacje wiatrowe są generalnie znane od dawna i w ostatnich czasach są coraz częściej stosowane jako przyjazne środowisku generatory energii.

Naturalne jest, że takie instalacje są narażone na wpływy pogody. Jednym z większych problemów instalacji wiatrowej jest wilgoć, jako że urządzenia te ze swoimi układami elektrycznymi muszą być przed nią starannie chronione.

Jednakże nie da się takich instalacji zamknąć hermetycznie, aby w sposób niezawodny zapobiec przedostawaniu się wilgoci, tak że przed wilgocią muszą być chronione określone części instalacji za pomocą dalszej hermetyzacji, przy użyciu środków takich jak szafka. Jednakże takie osłony nie są możliwe w rejonie gondoli, gdzie mamy do czynienia z wielką masą metalu, jaką jest generator.

Z drugiej strony, te wł a ś nie wielkie masy metalu stwarzają poważ ne problemy w sytuacjach, gdy na przykład zostaną ochłodzone podczas nocy, a następnie temperatura w rejonie instalacji wzrośnie.

Ciepłe powietrze zawiera więcej wilgoci niż zimne, wilgotne ciepłe powietrze dostaje się również do gondoli i gdy instalacja jest w stanie przestoju, spotyka się tam z zimnym jeszcze generatorem. Wtedy wilgoć osadza się na generatorze i skrapla, co może wystąpić w znacznej ilości.

Problem ten występuje szczególnie w instalacji wiatrowej z generatorami pierścieniowymi, kiedy woda przedostaje się do generatora i może powodować znaczne uszkodzenia podczas jego uruchamiania, gdy jest włączone zasilanie ze wzbudnicy.

Celem niniejszego wynalazku jest więc wyeliminowanie tego zagrożenia ze strony wody. Cel ten osiąga się za pomocą sposobu sterowania instalacją wiatrową, charakteryzującego się tym, że zawiera następujące kroki:

- mierzy się/wykrywa wilgoć i/albo osad wilgoci na częściach generatora lub innych elektrycznie wrażliwych części instalacji wiatrowej oraz

- nagrzewa się generator, gdy wilgoć i/albo osad wilgoci przewyższa założ oną wartość.

W korzystnym rozwią zaniu - zwiera się stojan generatora oraz

- zasila się wirnik generatora zadanym prądem wzbudzenia.

Instalacja wiatrowa, zwłaszcza stosująca sposób według jednego z powyższych zastrzeżeń, charakteryzuje się tym, że posiada środki do pomiaru/wykrywania wilgoci i/lub osadu wilgoci, jaki osadza się wewnątrz instalacji wiatrowej, przy czym środki wykrywają, zwłaszcza wilgoć i osad wilgoci na częściach generatora instalacji wiatrowej albo na innych elektrycznie wrażliwych częściach instalacji wiatrowej.

Instancja wiatrowa według wynalazku zawiera czujnik, umieszczony w gondoli instalacji wiatrowej, na przykład na częściach generatora lub innych elektrycznie wrażliwych częściach, wykrywający wilgoć i/lub osad wilgoci. Czujnik ten przekazuje dane do przetwarzania urządzeniu sterującemu i w przypadku, gdy mierzona wartość wilgoci i/lub osadu wilgoci przewyższa zadaną wartość, uruchamiane jest nagrzewanie generatora, albo też nagrzewanie innych części instalacji wiatrowej.

Wynalazek opisany jest bardziej szczegółowo poniżej z odniesieniem do rysunków, w których:

Fig. 1 jest uproszczonym widokiem stojana i wirnika generatora, a

Fig. 2 pokazuje alternatywne wykonanie stojana i wirnika generatora.

Fig. 1 jest mocno uproszczonym widokiem generatora zawierającego stojan 10 i wirnik 12. Stojan 10 posiada zaciski przyłączeniowe, z których w normalnej pracy odbierana jest energia elektryczna. Wirnik 12 również posiada zaciski przyłączeniowe, którymi doprowadzany jest prąd wzbudzenia.

Urządzenie sterujące 20 określa osad wilgoci generatora (w tym przypadku stojana) za pomocą czujnika 22. Jeżeli osad wilgoci stojana, jaką bada czujnik 22 jest większy niż wartość zadana, styki pomiędzy zaciskami przyłączeniowymi stojana są zamknięte, a zatem jest on zwarty. Do wirnika 12 zaś, doprowadzany jest, poprzez jego zaciski przyłączeniowe, zadany prąd wzbudzenia. Na moc indukowaną w statorze generatora można wpływać wielkością tego prądu wzbudzenia.

Zwarcie stojana powoduje, że płynie przez niego bardzo duży prąd (prąd zwarcia), wydzielając odpowiednią ilość ciepła Joule'a. Generator jest nagrzewany przez to ciepło Joule'a, tak że wilgoć wyparowuje. W optymalizowanej obudowie generatora, zgodnie z wynalazkiem, za pomocą monitoringu i techniki pomiarowej, rejestrowane są tworzący się osad wilgoci. W takim przypadku instalacja wiatrowa (przy starcie) rusza automatycznie przy niskonapięciowym reżimie nagrzewania, co powoduPL 209 003 B1 je wyparowanie resztkowych ilości wilgoci w generatora. Aby wlot wilgoci do gondoli instalacji wiatrowej był możliwie jak najmniejszy, cała jej obudowa jest wodoszczelna.

Nagrzewanie generatora jest kontynuowane do momentu, aż mierzony osad wilgoci zmniejszy się poniżej zadanej wartości instalacja wiatrowa przechodzi na reżim normalnej pracy, to znaczy zwarcie stojana jest usuwane i układ otrzymuje normalną moc wzbudzenia.

Fig. 2 przedstawia alternatywne wykonanie generatora zawierającego stojan 10 i wirnik 12. W tym wykonaniu stojan 10 i wirnik 12 zaopatrzone są w rezystory grzejne 14 rozmieszczone równomiernie na obwodzie. Generator (lub inne wrażliwe części) zaopatrzony jest w jeden (lub więcej) czujników do wykrywania wilgoci i/lub osadu wilgoci powstałych na generatorze i jeżeli taki czujnik jest połączony z urządzeniem sterującym, w sytuacji, gdy ilość mierzonego osadu wilgoci przewyższy zadaną wartość - nagrzewanie włącza się automatycznie, czyli włączane są rezystory grzejne 14 i generator jest podgrzewany. Wilgoć wyparowuje z generatora i po zał o ż onym czasie albo te ż , gdy ilość mierzonego osadu wilgoci spadnie, instalacja wiatrowa może przejść na normalną pracę.

Nie tylko generator, ale również inne elektrycznie wrażliwe części wewnątrz instalacji wiatrowej mogą mieć swoje własne nagrzewanie. Takie nagrzewanie, tak jak i nagrzewanie generatora, podlega regularnemu sterowaniu, co zapobiega osadzaniu się wilgoci na części elektrycznej.

Na koniec, proponowane jest również stosowanie środków ułatwiających odparowywanie, w przypadku, gdy problem osadzania się wilgoci na generatorze lub innych wraż liwych elektrycznie częściach występuje stosunkowo często. Celem ułatwienia szybkiego suszenia generatora lub innych wrażliwych elektrycznie części, możliwe jest również zastosowanie dmuchawy, pracującej jak suszarka do włosów, która skierowuje podgrzane powietrze na części, które mają być wysuszone. Tak więc, na przykład dmuchawy, które normalnie znajdują się w każdej instalacji wiatrowej do dostarczania świeżego powietrza, mogą być również usytuowane przed elementami grzejnymi, tak aby dostarczane świeże powietrze w stanie nagrzanym kierowane było do wewnątrz gondoli, co zapobiega tworzeniu się osadu wilgoci na elektrycznie wrażliwych częściach na przykład na generatorze.

Stwierdzenie czy na lub przy generatorze lub innych wrażliwych elektrycznie częściach instalacji wiatrowej, wytworzyła się wilgoć (osad wilgoci) możliwe jest również, w szczególnie wrażliwych rejonach, za pomocą wykrywania przepływu prądu powierzchniowego, który pojawia się tylko wtedy, gdy wytworzy się osad wilgoci.

Claims (3)

1. Sposób sterowania instalacją wiatrową, znamienny tym, że zawiera następujące kroki:

- mierzy się/wykrywa wilgoć i/albo osad wilgoci na częściach generatora lub innych elektrycznie wrażliwych części instalacji wiatrowej oraz

- nagrzewa się generator, gdy wilgoć i/albo osad wilgoci przewyższa założ oną wartość.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera następujące kroki:

- zwiera się stojan generatora oraz

- zasila się wirnik generatora zadanym prądem wzbudzenia.

3. Instalacja wiatrowa, zwłaszcza stosująca sposób według jednego z powyższych zastrzeżeń, znamienna tym, że posiada środki do pomiaru/wykrywania wilgoci i/albo osadu wilgoci, jaki osadza się wewnątrz instalacji wiatrowej, przy czym wykrywają one, zwłaszcza wilgoć i/albo osad wilgoci na częściach generatora instalacji wiatrowej albo na innych elektrycznie wrażliwych częściach instalacji wiatrowej.