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energía eólica/aerogenerador/
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Descripción
técnica del Aerogenerador V66 - 1.65/0.3
1. DESCRIPCION
El V66 – 1.65 MW de VESTAS es un aerogenerador que opera en la dirección
del viento, de inclinación de pala regulable, orientable automáticamente
y un rotor de tres palas. La turbina está equipada con dos generadores
con el fin de reducir el nivel de ruido e incrementar la potencia producida
anualmente.
Para velocidades de viento de aproximadamente 7 ms-1 la turbina conectará a la red a través del generador secundario, teniendo una velocidad de rotación de aproximadamente 15 r.p.m. consiguiendo así una significante reducción de la emisión de ruido
Las palas están fabricadas usando epoxy reforzado con fibra de vidrio. Cada pala consiste en dos mitades unidas longitudinalmente a una viga sustentadora. La pala está unida al rodamiento de pala mediante anclajes de acero especial. El rodamiento de pala es un rodamiento de bolas de cuatro puntos atornillado al eje de las palas.
El eje principal transmite la potencia a los generadores a través de la reductora. La reductora es del tipo combinado helicoidal – planetaria. Desde la reductora, la potencia se transmite al generador primario a través de un acoplamiento libre de mantenimiento y al secundario a través de un eje de transmisión. El generador primario es un generador especial asíncrono de 4 polos con OptiSlip®. El generador secundario es un generador estándar asíncrono de 4 polos. La conexión a la red se consigue a través de tiristores sobre los que se genera un by-pass inmediatamente después de que el generador conecte con la red.
El sistema de regulación de inclinación de pala combinado con el generador equipado con OptiSlip® mantiene la potencia de salida nominal con vientos fuertes independientemente de la temperatura y densidad del aire. A velocidades de viento menores, el sistema de regulación de inclinación de pala optimiza la potencia de salida al escoger el ángulo correcto en función de la velocidad del viento.
La turbina se detiene rotando las palas sobre su eje hasta dejar de ofrecer resistencia al viento. Así mismo, lleva instalado un freno en el eje de alta velocidad conectado a la reductora para mantener la posición de estacionamiento.
Todas las funciones de la turbina están controladas y monitorizadas por varias unidades de control basadas en microprocesadores. El sistema de control, incluido el transformador, está situado en la nacela. Los cambios en la inclinación de las palas se obtienen con actuadores hidráulicos. Este sistema hidráulico también proporciona presión al sistema de frenos. Cada pala está equipada con un cilindro hidráulico que le permite girar 95º.
La orientación de la nacela se consigue mediante el uso de cuatro ruedas dentadas impulsadas eléctricamente que están montadas sobre un gran anillo dentado montado en la parte superior de la torre. El sistema de rodamientos del dispositivo de orientación es de rodamiento plano.
La cubierta de fibra de vidrio reforzada de la nacela protege todos los componentes en su interior. El acceso a la nacela se practica a través de una abertura central. La nacela incluye una grúa de servicio de 500 kg que puede ser modificada para subir piezas de hasta 8000 kg.
La torre tubular de acero se suministra metalizada y pintada. El ascensor de servicio en el interior de la torre es opcional.
| Modelo | Diámetro del Rotor | R.P.M. [nominales] |
Altura del Eje |
V66 – 1.65/0.3 |
66 m |
19 / 15 |
67 m |
3. DESCRIPCION DE OPTISLIP®
Hasta el momento el modo normal de operar aerogeneradores asíncronos había sido a velocidad constante. Un generador de inducción funciona normalmente a velocidad casi constante entre el 100% y el 101% de su velocidad nominal. Para un generador de cuatro polos esto significa operar de 1500 r.p.m. (sin carga) a 1515 r.p.m. (a plena carga) a una frecuencia de 50 Hz. Esta pequeña variación se considera insignificante y este es el motivo de que este modo de operación se denomine a velocidad constante.
Con los cambios de velocidad del viento se originarán cambios similares en la potencia de salida. Al alcanzarse la potencia nominal las fluctuaciones de potencia no son deseables. VESTAS introdujo la regulación de la inclinación de pala porque esta regulación permite limitar la potencia de salida como media a la nominal con vientos de alta velocidad. Aún así, con ugenerador de velocidad fija, las fluctuaciones de potencia son tan rápidas que no es posible mantener constante la potencia instantánea. Se darán fluctuaciones rápidas que contribuirán a la carga de la turbina. Para minimizar las cargas VESTAS introdujo el concepto de OptiSlip® en la turbina de 600 kW. Esta característica posibilita variar electrónicamente el error del generador hasta un 10% (1500 – 1650 r.p.m.).
OptiSlip® es simple, fiable y un modo más económico de conseguir reducciones de carga comparado con otras soluciones más complejas como la variación total de velocidad.
El V66 está equipado con OptiSlip® únicamente en el generador primario, ya que las cargas son relativamente pequeñas cuando la turbina opera con el generador secundario en línea.
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wind energy/ windgenerator |
Technical description of the
V66 - 1.65/0.3 wind generator
1. DESCRIPTION
V66 – 1.65
The VESTAS V66. 1.65 MW is a wind generator that operates in the direction
of the wind, with adjustable blade inclination, automatic positioning
and a three-blade rotor.
The blades are manufactured using glass fibre-reinforced
epoxy. Each blade consists of two halves joined lengthwise to a supporting
beam. The blade is joined to the blade bearing through special steel anchorages.
The blade bearing is a four point-ball bearing screwed to the axis of
the blades.
The main axis transmits the power to the generators through the gearbox.
The gearbox is a combined planet worm gear. From the gearbox, the
power is transmitted to the primary generator through a maintenance-free
joint and to the secondary one through a transmission axis. The primary
generator is an asynchronous special 4-pole generator with OptiSlip®.
The secondary generator is an asynchronous standard generator of 4 poles.
The connection to the network is obtained through thyristors over
which a by-pass is generated immediately after the generator connects
to the network.
The blade inclination regulation system, combined with the OptiSlip®-equipped generator maintains the nominal exit power with strong winds independently of the temperature and density of the air. With slower wind speeds, the blade inclination regulation system optimises the exit power by choosing the correct angle according to the speed of the wind.
The turbine stops by turning the blades on their axis until they no longer offer any resistance to the wind. Likewise, a break is installed in the high-speed axis, connected to the gearbox, to maintain the stopped position.
All the functions of the turbine are controlled and monitored by several control units based on microprocessors. The control system, including the transformer, is located in the nacelle. The changes in the inclination of the blades are obtained through hydraulic actuators. This hydraulic system also provides pressure to the break system. Each blade is equipped with a hydraulic cylinder that allows it to rotate 95º.
The orientation of the nacelle is achieved using four electrically-impelled jagged wheels that they are mounted on a great jagged ring located at the top part of the tower. The bearing system of the orientation device is of plain bearing.
The glass fibre-reinforced cover of the nacelle protects all the components in its interior. The access to the nacelle is through a central opening. The nacelle includes a 500 kg service crane that can be modified to lift objects of up to 8000 kg.
The tubular steel tower is metallic and coloured. The service lift inside the tower is optional.
| Model | Diameter of the Rotor | R.P.M. [nominal] |
Height of the Axis |
V66 – 1.65/0.3 |
66 m |
19 / 15 |
67 m |
3. OPTISLIP® DESCRIPTION
Up to now, the normal way of operating asynchronous wind generators had been at a constant speed. An induction generator usually works at almost constant speed between 100% and 101% of its nominal speed. For a four-pole generator, this means operating at 1500 rpm. (without load) to 1515 rpm. (on a full load) to a frequency of 50 Hz. This small variation is considered to be insignificant, therefore the reason why this operating mode is considered to be at constant speed.
Changes in wind speed will originate similar changes in the exit power. When reaching nominal power, power fluctuations are undesirable. VESTAS introduced the blade inclination regulation because this regulation allows limitation of the exit power as an average to the nominal one with high-speed winds. However, with a fixed-speed generator, power fluctuations are so quick that it is not possible to keep instantaneous power constant.
Quick fluctuations will occur, which will contribute to the load of the turbine. In order to minimise loads, VESTAS introduced the OptiSlip® concept in the 600 kW turbine. This characteristic enables electronic varying of the generator’s error up to 10% (1500. 1650 rpm.).
OptiSlip® is simple, reliable and a more economic way of achieving load reductions, in comparison to other, more complex solutions, e.g. the total speed variation.
V66 is only equipped with Optislip® on its primary generator, as loads are relatively small when the turbine operates with the secondary generator in line.
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