Технологии / Инженерное руководство
Балластные нагрузки ветроустановок: функции и исходные данные для выбора
Балластная нагрузка является частью определённой электрической схемы и системы управления. Проверьте, куда отводится энергия, какое устройство управляет этим отводом и как электрические и тепловые ограничения балластной нагрузки соотносятся с режимами работы выбранного комплекта ветроустановки.
Определите назначение нагрузки перед выбором оборудования.
Начните с пути передачи энергии и режимов работы, затем рассмотрите электрическую нагрузку, отвод тепла и интерфейсы подключения к фактическому контроллеру.
01 / Цель
Определите функцию, возложенную на нагрузку.
В схеме отвода энергии на резистивную нагрузку поступающая в неё электрическая энергия превращается в тепло.
В схеме отвода энергии на резистивную нагрузку электрическая энергия, поступающая в нагрузку, превращается в тепло. Назначенная функция может заключаться в отводе избыточной энергии, ограничении напряжения или определённом участии в управлении турбиной. Эти обозначения не взаимозаменяемы: определите, что устройство должно выполнять в предлагаемой схеме.
Руководство стороннего производителя по отводу избыточной энергии иллюстрирует один вариант реализации. Оно не определяет топологию MARSTON и не доказывает, что всем пяти моделям нужен одинаковый блок нагрузочных резисторов. Изучите фактический перечень оборудования, чертёж и функциональное описание, прежде чем считать балластную нагрузку стандартным элементом комплекта поставки.
02 / Точка соединения
Определите расположение нагрузки в предложенной электрической схеме.
Зафиксируйте, где подключается нагрузка: на стороне генератора, после выпрямления, в промежуточной или другой определенной электрической точке.
Зафиксируйте, где подключается нагрузка: на стороне генератора, после выпрямления, в промежуточной или иной определённой электрической точке. Укажите коммутационное устройство и отвечающий за него контроллер. Нагрузку, рассчитанную на одну электрическую границу, не следует переносить на другую лишь потому, что обе схемы используют термин «отвод мощности».
Запросите условия по напряжению и току, применимые в этой точке, включая определенные нештатные режимы работы. Используйте ведомость электрических интерфейсов чтобы показать подключение нагрузки отдельно от того, куда направляется полезная мощность проекта.
03 / Случаи эксплуатации
Укажите, когда энергия должна достигать нагрузки.
Для каждой предлагаемой конфигурации выясните, как система реагирует на снижение способности предусмотренного приёмника принимать энергию или на его потерю.
Для каждой предлагаемой конфигурации выясните, как система реагирует на снижение способности предполагаемого приемника принимать энергию или на его потерю. В примере с подключением к аккумулятору одним из рассматриваемых случаев может быть полностью заряженный аккумулятор; в другой установке может иметь значение ограничение преобразователя. Это общие вопросы, а не подтвержденные особенности поведения комплекта MARSTON.
Зафиксируйте ожидаемую продолжительность, повторяемость и условия по мощности для каждого случая. Кратковременное событие и длительное отведение энергии создают разные тепловые нагрузки. Включите в проверку проекта требуемую реакцию на недоступность нагрузочного оборудования, не предполагая, что другое устройство автоматически возьмёт на себя его функцию.
04 / Расчет электрических параметров
Рассматривайте сопротивление и мощность совместно.
При постоянном напряжении DC на резисторе справедливо общее соотношение P = V²/R.
Постоянное напряжение DC на резисторе даёт общую зависимость P = V²/R. Это тождество показывает, почему сопротивление, приложенное напряжение и результирующую мощность необходимо рассматривать вместе. Оно не является инструкцией по выбору параметров для импульсной, трёхфазной или коммутируемой цепи ветротурбины; при её проектировании используйте фактическую форму сигнала и номинальные параметры устройств.
Одна лишь номинальная мощность турбины в kW не определяет требуемое сопротивление или допустимый режим нагрузки. Попросите проектировщика определить диапазон нагрузки, ограничения переключения и допустимую нагрузку генератора с учётом выбранного оборудования и диапазона рабочих условий. Резистор с достаточной паспортной мощностью всё равно может оказаться непригодным для предлагаемого электрического интерфейса.
05 / Тепловая нагрузка
Рассматривайте отводимую энергию как тепловую нагрузку установки.
Различайте непрерывное рассеивание энергии и допустимый режим повторяющихся кратковременных событий.
Различайте непрерывное рассеивание мощности и допустимый режим работы при кратковременных событиях. При анализе оборудования следует определить допустимую тепловую нагрузку, требуемую схему охлаждения, условия установки и ограничения, указанные для фактически поставляемого узла. Сохраните эти условия вместе с записью о выборе оборудования.
Уточните, кто проектирует место установки и как указанное тепловыделение влияет на соседнее оборудование. Не используйте вместо этого бытовой отопительный прибор и не предполагайте, что тепло можно направить на полезную нагрузку. Любое использование утилизируемого тепла потребует отдельного согласованного проекта и требований к эксплуатации.
06 / Проверка комплекта поставки
Рассматривайте контроллер, коммутационное оборудование и нагрузку как единый узел при проверке.
Храните идентификационные данные и номинальные характеристики нагрузки вместе со ссылками на её контроллер и коммутационное устройство.
Храните идентификационные данные и номинальные параметры нагрузки вместе со ссылками на её контроллер и коммутационное устройство. В согласованном комплекте должны быть указаны задаваемые командами режимы работы, доступная информация о состоянии и подтверждающие данные, необходимые для проверки этих функций при пусконаладке проекта.
В запросе в MARSTON укажите модель турбины и предполагаемое подключение выхода, а также предоставьте сведения об уже выбранном оборудовании. При необходимости запросите фактическую схему снятия нагрузки или отвода мощности. Это руководство не обещает универсальной схемы балластной нагрузки, значения сопротивления или характеристик защиты.
Продолжите рассмотрение с помощью MPPT для ветроустановок и солнечные контроллеры: анализ совместимости.
Продолжите рассмотрение с помощью Электрическое и механическое торможение ветроустановки: обзор функций.
Продолжите рассмотрение с помощью Электрические интерфейсы ветроустановок и однолинейные схемы.
Общие сведения: Руководство Morningstar TriStar: пример отвода энергии на балластную нагрузку для оборудования конкретного производителя · Руководство MidNite Clipper: пример нагрузки и контроллера, специфичный для производителя.. Эти источники объясняют отраслевые понятия; они рассматриваются отдельно от применимой документации MARSTON на продукцию и проект.
Подготовьте сведения для этой оценки.
Упорядочьте сведения проекта по контрольному списку. Отметьте недоступные данные и сохраните ссылки на документы.
| Пункт оценки | Сведения для предоставления | Назначение |
|---|---|---|
| Назначенная функция | Отвод энергии, ограничение или определённая функция управления | Не объединяйте разные режимы работы. |
| Место в электрической цепи | Точка подключения, переключающее устройство и контроллер. | Определите рассматриваемый энергетический путь. |
| Рабочие сценарии | Мощность, длительность, повторяемость и случай недоступности нагрузки | Определите ожидаемый режим работы. |
| Электротехническая проверка | Применимое напряжение, уровень нагрузки и ограничения для устройства. | Выберите узел с согласованными компонентами. |
| Монтаж с учётом тепловых условий | Номинальная рассеиваемая мощность, условия окружающей среды и охлаждения | Учитывайте выделяемое тепло. |
Инженерные вопросы.
Для чего нужна балластная нагрузка ветряной турбины?
В определённой резистивной цепи отвода мощности она поглощает электрическую энергию, превращая её в тепло. Её назначение в системе управления и способ подключения зависят от фактической конструкции системы.
Могу ли я рассчитать сопротивление, используя только номинальную мощность в kW?
Нет. Также необходимы соответствующее напряжение, место в электрической цепи, нагрузка генератора, условия коммутации и тепловой режим.
Заменяет ли балластная нагрузка механический тормоз?
Не предполагайте эквивалентность. Определите функцию каждого устройства в системе управления и торможения, специфичной для данной модели.
Во всех ли турбинах MARSTON используется один и тот же блок нагрузочных резисторов?
Фактический состав оборудования и топология требуют подтверждения для выбранной модели. Это руководство не утверждает, что для всех моделей используется общая схема.
Можно ли использовать отводимое тепло для теплоснабжения здания?
Такое использование возможно только при отдельно спроектированном и согласованном решении. Здесь оно не обещается как стандартная функция утилизации тепла.
Какие сведения следует запросить вместе с предлагаемой нагрузкой?
Его идентификационные данные, электрические и тепловые ограничения, интерфейс управления, режимы работы и применимые документы по установке и проверке.
Технический запрос
Подготовьте сведения проекта к обсуждению.
Балластная нагрузка является частью определенной электрической схемы и системы управления. Предоставьте имеющуюся информацию и укажите, какой состав оборудования вы хотите рассмотреть при подготовке технического коммерческого предложения.