Ветроэнергетическая установка (ВЭУ)

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Февраля 2013 в 13:04, дипломная работа

Описание

В настоящее время энергетические потребности обеспечиваются в основном за счет трех видов энергоресурсов: органического топлива, воды и атомного ядра. Энергия воды и атомная энергия используются человеком после превращения ее в электрическую энергию. В то же время значительное количество энергии, заключенной в органическом топливе, используется в виде тепловой, и только часть ее превращается в электрическую. Однако и в том и в другом случае высвобождение энергии из органического топлива связано с его сжиганием, а, следовательно, и с поступлением продуктов горения в окружающую среду. Познакомимся с основными экологическими последствиями современных способов получения и использования энергии.

Содержание

Аннотация
Введение
1 Обоснование темы
1.1 Атомная энергетика
1.2 Нефть
1.3 Уголь
1.4 Проблемы развития энергетики
1.5 Альтернативные источники энергии
1.6 Основные причины перехода к АИЭ
2 Обзор структуры ВЭУ
2.1 Промышленные ветрогенераторы
2.2 Строение малой ветряной установки
2.3 Строение промышленной ветряной установки
2.4 Типы ветрогенераторов
2.5 Проблемы эксплуатации промышленных ветрогенераторов
2.6 Перспективные разработки
2.7 Малые ветрогенераторы
3 Выбор схемы обеспечения объекта энергией
4 Выбор основного оборудования
5 Расчёт токов короткого замыкания
6 Выбор аппаратуры управления и защиты
6.1 Выбор контролера
6.2 Выбор инвертора
7 Выбор АВР
8 Выбор АКБ
9 Опасные и вредные производственные факторы при эксплуатации ветроэнергетической установки
10 Технико – экономический расчёт внедрения автономной системы электроснабжения
Литература
Содержание

Работа состоит из  11 файлов

ДИПЛОМ 10001 ноч.docx

— 836.52 Кб (Скачать документ)

-Установка на элементах  башен креплений, облегчающих  использование систем защиты  от падения;

-Обеспечение работников  надлежащими индивидуальными страховочными  системами для высотных работ.  Соединительные элементы на страховочных  системах должны быть совместимы  с элементами башен, к необходимо заменять до появления признаков старения или заметного изнашивания волокон;

-При работе на высоте  с металлическим инструментом  работники должны использовать  второй(страховочный) предохранительный  пояс;

-До начала работ с  опор или сооружений следует  удалить вывески и другие препятствия;

-Для подъёма и спуска  инструментов или материалов  для работников, ведущие высотные  работы на сооружениях, следует  использовать сумки для инструментов  установленного образца;

-Избегать проведения  работ по монтажу или техническому  обслуживанию башен в которым они присоединяются;

-Предохранительные пояса  должны быть изготовлены из  нейлоновых верёвок двойной свивки  диаметром не менее 16 мм (5\8 дюйма)  или материала равноценной прочности.  Верёвочные предохранительные пояса;

-Неблагоприятных погодных условиях, особенно если существует риск ударов молнии.

 

9.2 Требования безопасности при эксплуатации внедряемой ветроэнергетической установки.

      -Эксплуатация ВЭУ должна быть организованна таким образом, чтобы обеспечить ее энергетически, технически и экономически  эффективную эксплуатацию. Гарантия качества эксплуатации ВЭУ является неотъемлемой частью и результатом совокупности обеспечения качества проектирования, конструирования, производства, поставки, управления, эксплуатации и обслуживания ВЭУ и всех её составных частей.

      -Гарантия качества является неотъемлемой частью и результатом совокупности обеспечения качества проектирования, конструирования, производства, управления, эксплуатации и обслуживания ВЭУ и всех её составных частей.

       -На основании настоящего стандарта, СТО 000-00п.2.22 и инструкцией по эксплуатации оборудования на ВЭУ должны быть разработаны местные инструкции.

       -Знание обязательного стандарта обязательно для персонала, участвующего в разработке, согласовании и утверждении местных инструкций по эксплуатации.

         -Знание местных инструкций, составленных на основании настоящего стандарта, обязательно для потребителя.

       -При эксплуатации ВЭУ должен быть обеспечен безопасный, надёжный и экономичный режим работы оборудование ВЭУ в соответствии с инструкциями по эксплуатации оборудования, бесперебойная работа оборудования в допустимых режимах, надёжное действие устройств контроля, защиты и автоматики.

       -Потребитель, осуществляющий управление ВЭУ должен располагаться на уровне земли.

      -Допускается размещать пульт управления ВЭС в помещении пригодном для условий эксплуатации ветрогенератора при условии организации быстрого доступа для ремонта ВЭУ.

      -Профилактические испытания ВЭУ должны быть организованны в соответствии с инструкциями эксплуатации электрооборудования.

     -Текущий ремонт оборудования ВЭУ а также проверка его действий производить по мере необходимости в зависимости от их назначения и технического состояния.

      -ВЭУ - сложное техническое устройство, сочетающее в себе аэродинамическую и электротехническую части. Малейшее несоблюдение сборки ВЭУ или ее эксплуатации может привести к ее поломке и причинению как материального ущерба так и вред здоровью, а также находящихся рядом людей.

            -Необходимо полностью изолировать подключаемые провода и кабели.

     -При первых запусках ВЭУ необходимо наблюдение за работой ВЭУ в течение 2-3 часов и внимательно отнестись к возможным вибрациям, стукам, хлопкам, свидетельствующим о неправильной работе ВЭУ и немедленно остановить ее работу.

      -Запрещается производить первый пуск ВЭУ при скорости ветра более

5 м/c (соответствует среднему  ветру).

      -Запрещается вносить конструктивные и регулировочные изменения в конструкцию ВЭУ.

      -Запрещается подавать любое напряжение на электрогенератор для его запуска.

-Запрещается подключать любые выходы электрогенератора  и блока ОЭЗА к сети электричества или любому другому источнику электроэнергии.

-Необходимо принять комплекс мер по защите ВЭУ от попадания молнии.

 

 

 

 

9.3 Охрана окружающей среды

Работа по сооружению объектов ветроэнергетики обычно включают: расчистки  земельных участков для строительных площадок и подъездных путей; земляные работы, взрывные работы и сброс  породы в отвалы; транспортировку  оборудования, материалов и горючего; закладку фундаментов, в том числе  земляные работы и заливку бетона; эксплуатацию кранов для разгрузки  и монтажа оборудования; ввод нового оборудования в эксплуатацию. Работы по выводу объектов из эксплуатации могут  включать демонтаж компонентов инфраструктуры объекта и рекультивацию земельных  участков.

К числу экологических  проблем, связанных с этими работами по сооружению и выводу из эксплуатации объектов ветроэнергетики, могут, в  частности, относиться шум и вибрация. Поскольку обычно проекты использования  энергии ветра реализуются в  отдельных районах, транспортировка  оборудования и материалов при сооружении этих объектов и выводе их из эксплуатации могут быть сопряжены с логическими  проблемами. Рекомендации по решению  этих проблем ОСЗТ, посвящённым вопросам окружающей среды на этапах строительства  и вывода из эксплуатации. 

К числу экологических  проблем, характерных для реализации проектов использования энергии  ветра и эксплуатации ветроэнергетических  установок, относятся:

  • Воздействие на визуальное восприятие
  • Шум
  • Проблемы света и освещения

 

 

9.3.1 Воздействие на визуальное восприятие

 

ВЭУ способна оказывать воздействие  на визуальное восприятие, зависящая  от ее размещения и восприятия местным  населением. Воздействие ВЭУ на визуальное восприятие обычно связано с самим  ветрогенератором и с тем, как  он сочетаются с ландшафтом местности.  

С целью предотвращения и  ограничения отрицательного воздействия  на визуальное восприятие необходимо сделать следующие меры:

- Учитывать характер ландшафта при размещении ветрогенераторов;

- При выборе места размещения ветрогенератора учитывать его воздействие восприятие под всеми соответствующими углами наблюдения;

- Поддерживать единообразный размер и конструкцию ветрогенератора (например, направление вращения, высоту);

- Окрасить ветрогенератор в единообразный цвет, чтобы совпадал с оттенком неба (светло-серый или бледно-голубой), нанесения опознавательных знаков;

 - Избегать нанесения на генератор надписей, эмблем, рекламы или графических изображений, чтобы не отвлекать внимание.

 

9.3.2 Шум

 

В процессе работы ВЭУ издают шум. Основными источниками шума являются механические и аэродинамические. Источником механического шума может  быть оборудование в гондоле, а аэродинамического  – взаимодействия потока воздуха  с лопастями генератора и башней. Существует несколько видов аэродинамического шума, в том числе низкочастотный, низкочастотный импульсный, тональный и непрерывный широкополосный. Кроме того, шум может усиливаться с повышением скорости вращения лопастей турбины, поэтому турбины, конструкция которых обеспечивает снижение скорости вращения при сильном ветре, оказываются более «тихими».

Меры по предотвращению и  ограничению воздействия шума связаны, в основном, со стандартами проектирования. Например, источником широкополосного  шума является воздушная турбулентность позади лопастей, и уровень этого  шума растет с увеличением скорости вращения лопастей. Уровень этого  шума можно ограничить за счет использования  турбин с переменной скоростью или  лопастей с изменяемым углом наклона, что позволяет снизить скорость вращения.

 

9.3.3 Мелькание тени и блеск лопастей

 

Мелькание тени наблюдается, когда солнце проходит позади ветрогенератора, и он отбрасывает тень. При вращении ветроколеса тени проходят по одному и  тому же месту, в результате чего и наблюдается эффект, известный  как мелькание тени. Мелькание  тени может стать проблемой в  случае, если жилые дома расположены  вблизи ветроэлектростанции или  определенными образом по отношению  к ней.

Подобно мельканию тени, блеск лопастей или башен имеет  место в случае, когда солнечные  лучи отражаются под определенным углом  от лопастей ветроколеса или от башни. Это может оказать воздействие  на местное население, поскольку  солнечные лучи, отражающиеся от лопастей ветроколеса, могут быть направлены в сторону соседних домов. Блеск  лопастей – это временное явление, характерное только для ветрогенераторов; обычно он исчезает после нескольких месяцев эксплуатации, после того, как лопасти загрязнятся. /19,20/

 

 

 

10 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ВНЕДРЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Последовательность расчета:

  1. Расчет капитальных вложений (инвестиций).
  2. Расчет эксплуатационных затрат.
  3. Расчет экономической эффективности проекта.

Для оценки экономической  эффективности проекта используют следующие показатели: чистый дисконтированный доход (ЧДД), индекс доходности (ИД), срок окупаемости инвестиций (Т ок).

Расчет экономической  эффективности применения ветроустановки (ВУ) для электроснабжения жилого домапроводится на основании действующих методик, стандартов и нормативных документов с учетом среднегодового уровня инфляции. Основным показателем экономической  оценки применения предлагаемой ветроустановки (ВУ) являются себестоимость получаемой электрической энергии.

В соответствии с принятыми положениями  критерием эффективности должно быть:

                                                                                                         (9.13)                                                            

где     сЭ – стоимость вырабатываемой электроэнергии, руб/кВт.ч.;

    ZСЭ – затраты на создание и эксплуатацию системы электроснабжения, руб.;

    W – количество потребленной электроэнергии за весь срок службы системы электроснабжения, кВт.

Если срок службы альтернативных систем электроснабжения уравнять (а это  возможно путем учета эксплуатационных затрат), то потребляемая энергия будет  одна и та же при любой системе, так как определяется потребителем, а не поставщиком энергии. Это  позволяет вместо стоимости потребляемой электроэнергии в качестве критерия эффективности использовать затраты  на создание и эксплуатацию системы  электроснабжения.

Таким образом, ветроустановки (ВУ) будет  эффективна в том случае, когда  затраты на ее создание и эксплуатацию не будут превышать аналогичных  затрат для конкурирующей системы. Это может произойти не только из-за экономии средств на покупку  электроэнергии или топлива, но и  за счет экономии капитальных вложений. То есть, в некоторых случаях, например, когда альтернативой выступает  сетевая система электроснабжения, могут потребоваться большие  денежные средства уже на стадии строительства  конкурирующей системы.

Для электроснабжения жилого дома на основе разработанной ветроустановки (ВУ) и ВУ выбранной для сравнения  предполагаются затраты на приобретение энергетической установки и эксплуатационные издержки. В нашем случае сравниваются себестоимость производимой электроэнергии при различных вариантах электроснабжения.

Себестоимость производимой электроэнергии при любом варианте электроснабжения предлагается определять следующим  образом:

                                                                                            (9.14)

где ИЭ – эксплуатационные издержки при автономном электроснабжении, руб.;  

                 tСЛ – срок службы автономной системы электроснабжения, год.

Первоначальные капитальные вложения определяются стоимостью оборудования автономной системы электроснабжения с учетом монтажа.

Эксплуатационные издержки при  автономном электроснабжении представляют собой прямые текущие затраты, которые  исчисляются по формуле:

                                               Иэ = СТО  + СР,                                                          (9.15)

где СТО – затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт автономной системы электроснабжения, руб.;

 Ср – стоимость   ресурсов,   необходимых   для   функционирования               системы, руб.

Затраты на эксплуатационное обслуживание определяются следующим образом:

                                 СТО = ктоmтосто ктрmтрстр                                    (9.16)

Ивертор.bak

— 138.03 Кб (Скачать документ)

Ивертор.cdw

— 138.43 Кб (Скачать документ)

Контролер.bak

— 112.86 Кб (Скачать документ)

Контролер.cdw

— 113.09 Кб (Скачать документ)

Сборочный.bak

— 88.14 Кб (Скачать документ)

Сборочный.cdw

— 88.16 Кб (Скачать документ)

Чертёж АВР.bak

— 79.02 Кб (Скачать документ)

Чертёж АВР.cdw

— 79.13 Кб (Скачать документ)

Экономика.bak

— 62.09 Кб (Скачать документ)

Экономика.cdw

— 63.19 Кб (Скачать документ)

Информация о работе Ветроэнергетическая установка (ВЭУ)