Գոդոնի բաղադրիչները և դրանց գործառույթները քամու էլեկտրակայաններում

Գոդոնի բաղադրիչները և դրանց գործառույթները քամու էլեկտրակայաններում

Քամու էլեկտրակայանում (PLTAngin) ամենակարևոր, բայց հաճախ անտեսվող մասերից մեկը գոնդոլն է: Գոնդոլը «շարժիչի պատյան» է, որը գտնվում է քամու տուրբինի աշտարակի վերևում՝ անմիջապես ռոտորի (թիակների) հետևում: Գոնդոլի ներսում գտնվում են հիմնական բաղադրիչները, որոնք քամու կինետիկ էներգիան վերածում են էլեկտրական էներգիայի, որը պատրաստ է բաշխվել ցանցին: Այս հոդվածը համառոտ, բայց համապարփակ քննարկում է գոնդոլի բաղադրիչները, ինչպես նաև յուրաքանչյուր մասի գործառույթը՝ քամու տուրբինի արդյունավետ, անվտանգ և հուսալի աշխատանքն ապահովելու համար:

Ի՞նչ է նացելը։

Պարզ ասած, գոնդոլը աերոդինամիկ ծածկույթ է, որը պաշտպանում է քամու տուրբինի մեխանիկական և էլեկտրական համակարգերը: Քանի որ այն գտնվում է գետնի մակարդակից տասնյակից մինչև հարյուրավոր մետր բարձրության վրա և ենթարկվում է ծայրահեղ եղանակային պայմանների, գոնդոլը նախագծված է լինելու ամուր, կոռոզիային դիմացկուն և հեշտությամբ հասանելի սպասարկման համար: Այն նաև նախագծված է աղմուկը մեղմելու և աերոդինամիկ խանգարումները նվազագույնի հասցնելու համար:

Գոդոնի ներսում կա մի շարք բաղադրիչներ, այդ թվում՝ լիսեռը, փոխանցման տուփը, գեներատորը, արգելակները և կառավարման համակարգը: Բոլորն էլ միասին աշխատում են՝ ապահովելու համար, որ տուրբինը կարողանա աշխատել քամու արագությունների լայն միջակայքում՝ նվազագույն միացման սահմանից մինչև առավելագույն անվտանգ անջատման սահմանը:

1. Հենասյունի սալ (գլխավոր շրջանակ)

Հենարանի թիթեղը հիմնական շրջանակային կառուցվածքն է, որտեղ տեղադրվում են ծանր բաղադրիչներ, ինչպիսիք են փոխանցման տուփը, գեներատորը և լիսեռը: Հենարանի թիթեղը դիմանում է ռոտորի պտույտի, անկայուն քամու պոռթկումների և շարժիչի թրթռման հետևանքով առաջացած ստատիկ և դինամիկ բեռներին:

Հիմնական գործառույթները.
– Ծառայում է որպես գոնդոլային շարժիչի բաղադրիչների մեխանիկական հիմք։
– Պահպանեք լիսեռների և փոխանցման տուփի մասերի հավասարեցումը։
– Նվազեցնում է նյութի հոգնածության ռիսկը թրթռման պատճառով։

Առանց ամուր հիմքի, ներքին բաղադրիչները հակված են անհամապատասխանության, ինչը կարող է հանգեցնել կրողների խափանման կամ փոխանցման տուփի վնասման:

2. Գլխավոր լիսեռ

Գլխավոր լիսեռը միացնում է ռոտորը (հանգույցը և թևերը) գոտկոցի ներսում գտնվող փոխանցման համակարգին: Երբ թևերը պտտվում են քամու մեջ, գլխավոր լիսեռը նույնպես պտտվում է՝ մեծ քանակությամբ պտտող մոմենտ փոխանցելով փոխանցման տուփին կամ անմիջապես գեներատորին (ուղղակի շարժիչով տուրբինների դեպքում):

Հիմնական գործառույթները.
– Փոխանցում է պտտող մոմենտը ռոտորից։
– Լինել մեխանիկական տարր, որը կապում է աերոդինամիկ համակարգը և էներգիայի արտադրության համակարգը։

Գլխավոր լիսեռը սովորաբար պատրաստված է բարձր ամրության պողպատից և հագեցած է մեծ կրողներով՝ ճառագայթային և առանցքային ուժերին դիմակայելու համար։

3. Գլխավոր կրող

Գլխավոր կրողը գլխավոր լիսեռը պահող կրողն է։ Այս բաղադրիչը կարևոր է, քանի որ այն կրում է ծանր բեռներ և ապահովում է լիսեռի հարթ և կայուն պտույտ։

Հիմնական գործառույթները.
– Նվազեցնում է շփումը և հարթեցնում լիսեռի պտույտը։
– Դիմանում է քամու հետևանքով առաջացող համակցված բեռներին (ճառագայթային և առանցքային):
– Նվազեցնում է այլ բաղադրիչներին տարածվող թրթռումները։

Գլխավոր կրող կրողի խափանումը հաճախ հանգեցնում է երկարատև պարապուրդի, քանի որ փոխարինումը դժվար է և պահանջում է մեծ կռունկ։

4. Փոխանցման տուփ

Շատ ժամանակակից քամու տուրբիններում ռոտորը պտտվում է համեմատաբար դանդաղ (օրինակ՝ 10–20 պտույտ/րոպե): Միևնույն ժամանակ, գեներատորները, որպես կանոն, ավելի արդյունավետ են աշխատում ավելի բարձր պտույտ/րոպեների դեպքում: Ահա թե որտեղ է գործի դրվում փոխանցման տուփը. այն մեծացնում է գլխավոր լիսեռի պտտման արագությունը դեպի բարձր արագության լիսեռ:

Հիմնական գործառույթները.
– Բարձրացրեք պտույտների քանակը՝ գեներատորի կարիքներին համապատասխան։
– Արդյունավետորեն փոխանցել մեխանիկական հզորությունը ռոտորից գեներատորին։

Սակայն, փոխանցման տուփը նաև բարձր սպասարկման կարիք ունեցող բաղադրիչ է, քանի որ այն աշխատում է տատանվող բեռների տակ և պահանջում է լավ քսում։

5. Բարձր արագության լիսեռ

Երբ փոխանցման տուփը մեծացնում է պտույտների քանակը, հզորությունը փոխանցվում է բարձր արագության լիսեռին։ Այս լիսեռը արագ պտտվում է և սովորաբար գեներատորից առաջ տեղադրում է մեխանիկական արգելակները (սկավառակային արգելակներ)։

Հիմնական գործառույթները.
– Բարձր արագությամբ պտույտը փոխանցում է փոխանցման տուփից գեներատորին։
– Դառնում է արգելակի և պտտման սենսորի ինտեգրման կետը։

Քանի որ դրանք ավելի արագ են պտտվում, տաքացման և մաշվածության ռիսկը մեծանում է, ուստի կրողակալների և քսանյութի որակը շատ կարևոր է։

6. Գեներատոր

Գեներատորը մի բաղադրիչ է, որը մեխանիկական էներգիան փոխակերպում է էլեկտրական էներգիայի՝ էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի միջոցով: Քամու տուրբիններում կան մի քանի տեսակի գեներատորներ, ինչպիսիք են կրկնակի սնուցմամբ ինդուկցիոն գեներատորները (DFIG) կամ մշտական ​​սինխրոն գեներատորները (ուղիղ փոխանցմամբ):

Հիմնական գործառույթները.
- Մեխանիկական պտույտից էլեկտրաէներգիա ստանալը։
– Ապահովում է էլեկտրական ելք, որը հետո կարգավորվում է փոխարկիչի/հզորության էլեկտրոնիկայի կողմից։

Գեներատորի աշխատանքի վրա մեծապես ազդում են պտտման կայունությունը, սառեցումը և հզորության կառավարման համակարգի որակը։

7. Արգելակային համակարգ

Քամու տուրբինները կարիք ունեն արգելակման համակարգերի՝ արտակարգ իրավիճակներում, սպասարկման կամ չափազանց բարձր քամու արագության դեպքում: Սովորաբար սա ներառում է աերոդինամիկ արգելակման (թիակների թեքության կառավարման միջոցով) և մեխանիկական արգելակման (բարձր արագության լիսեռի վրա սկավառակային արգելակներ) համադրություն:

Հիմնական գործառույթները.
– Արտակարգ իրավիճակում անվտանգ կերպով կանգնեցրեք տուրբինը։
– Տուրբինը կանգ է առնում սպասարկման ռեժիմի ընթացքում։
– Նվազեցնում է գերարագության ռիսկը, որը վնասում է կառուցվածքը։

Մեխանիկական արգելակները սովորաբար հիմնական արգելակները չեն նորմալ աշխատանքի ընթացքում, այլ ավելի շուտ հենարան են՝ պտտող մոմենտը նվազեցնելու համար։

8. Շեղման համակարգ

Քամու տուրբինները պետք է ուղղված լինեն դեպի քամին՝ արդյունավետ լինելու համար։ Շեղման համակարգը մեխանիզմ է, որը պտտում է գոնդոլը աշտարակի վերևում, որպեսզի ռոտորը միշտ ուղղված լինի դեպի քամին։

Տիպիկ անկման բաղադրիչներ՝
– Շեղման անկյունային կրող (մեծ պտտվող կրող):
– Շեղման ուղղությամբ շարժվող շարժիչներ և փոքր փոխանցման տուփեր՝ գոտկատեղը պտտելու համար։
– Շարժեք արգելակը դեպի կողպեքի դիրքը։

Հիմնական գործառույթները.
– Օպտիմալացնել տուրբինի ուղղությունը քամու ուղղությամբ։
– Նվազեցնում է շեղբերի և աշտարակի վրա անհավասարակշիռ բեռները։
- Բարձրացնել էներգիայի արտադրությունը։

9. Թեքության համակարգ (Թեքության համակարգ)

Չնայած թեքության համակարգը գտնվում է առանցքի մոտ (ռոտորի մոտ), այն սերտորեն կապված է գոնդոլային լիսեռի հետ, քանի որ կառավարվում է գոնդոլային լիսեռի ներսում գտնվող կառավարման համակարգով: Թեքությունը կարգավորում է թևերի անկյունը քամու նկատմամբ:

Հիմնական գործառույթները.
– Կարգավորում է ելքային հզորությունը և պահում պտույտների քանակը անվտանգ սահմաններում։
– Պաշտպանում է տուրբինը ուժեղ քամիներից՝ շեղբերը «փետուրի» դիրքի վերածելով։
– Նպաստում է տուրբինի միացման/կանգառի գործընթացին։

Քայլային համակարգը կարող է լինել էլեկտրական շարժիչ կամ հիդրավլիկ համակարգ՝ կախված տուրբինի նախագծից։

10. Կառավարիչ և SCADA (կառավարման համակարգ)

Ժամանակակից հողմային տուրբիններն ունեն կարգավորիչներ, որոնք մշակում են սենսորներից ստացված տվյալները (քամու արագություն, թրթռում, ջերմաստիճան, պտույտ/րոպե, հոսանք/լարում) և կարգավորում են շեղումը, թեքությունը, գեներատորները և անվտանգության համակարգերը: Այս համակարգերը սովորաբար միացված են SCADA համակարգին հեռակառավարման մոնիթորինգի համար:

Հիմնական գործառույթները.
– Ավտոմատ կերպով կարգավորում է տուրբինի աշխատանքը։
– Պաշտպանում է տուրբինը անվտանգության տրամաբանությամբ (անջատում աննորմալ պայմաններում):
– Հեշտացնում է վնասի ախտորոշումը և սպասարկման պլանավորումը։

11. Սառեցման համակարգ

Գեներատորի, փոխանցման տուփի և հզորության էլեկտրոնիկայի նման բաղադրիչները ջերմություն են առաջացնում: Հետևաբար, գոնդոլը հագեցած է սառեցման համակարգով, որը բաղկացած է օդափոխիչից, ջերմափոխանակիչից կամ հեղուկ սառեցնող նյութից:

Հիմնական գործառույթները.
- Պահպանում է բաղադրիչների օպտիմալ աշխատանքային ջերմաստիճանը։
– Կանխում է քսանյութի և էլեկտրական մեկուսացման քայքայումը։
– Երկարացնել բաղադրիչների ծառայության ժամկետը և կրճատել պարապուրդի ժամանակը։

12. Քսայուղային համակարգ

Փոխանցման տուփերը և կրողները պահանջում են կայուն յուղում: Քսման համակարգը ներառում է յուղի պոմպ, ֆիլտր, ճնշման սենսոր և շրջանառության համակարգ:

Հիմնական գործառույթները.
- Նվազեցնում է շփումը և մաշվածությունը։
– Ջերմությունը տեղափոխում է շփման տարածքից։
– Պահեք յուղը մաքուր, որպեսզի բաղադրիչները արագ չվնասվեն։

13. Գոտկոցի ծածկոց

Գոտկային վահանակի ծածկը ոչ միայն գեղագիտություն է։ Այն նախագծված է լինելու աերոդինամիկ, եղանակակայուն և ապահովում է վահանակի հասանելիությունը ստուգման համար։

Հիմնական գործառույթները.
– Պաշտպանում է բաղադրիչները անձրևից, փոշուց, աղից (ափամերձ տարածքներ) և սառույցից։
- Նվազեցնել աղմուկը։
– Պահպանել օդի հոսքը՝ արդյունավետ սառեցման համար։

Եզրակացություն

Գոդոնտը քամու տուրբինի «ուղեղն ու հզորությունն» է: Այն ներառում է մեխանիկական բաղադրիչներ, ինչպիսիք են լիսեռները, կրողներն ու փոխանցման տուփերը, արգելակները, էլեկտրական բաղադրիչներ, ինչպիսիք են գեներատորներն ու փոխարկիչները, ինչպես նաև կառավարման համակարգեր, ինչպիսիք են անկման, թեքության և SCADA համակարգերը: Յուրաքանչյուր բաղադրիչ ունի իր հատուկ գործառույթը, բայց դրանք բոլորը միասին աշխատում են՝ քամին անվտանգ և արդյունավետ կերպով էլեկտրաէներգիայի վերածելու համար:

Գոնցոլի բաղադրիչների և դրանց գործառույթների ըմբռնումը կարևոր է ոչ միայն վերականգնվող էներգիայի ինժեներների և ուսանողների, այլև բոլոր նրանց համար, ովքեր հետաքրքրված են նրանով, թե ինչպես են քամու տուրբինները հուսալիորեն արտադրում էլեկտրաէներգիա՝ չնայած շրջակա միջավայրի փոփոխվող պայմաններին: Գոնցոլի ճիշտ նախագծման և պլանավորված սպասարկման դեպքում քամու տուրբինները կարող են աշխատել տասնամյակներ շարունակ և կազմել մաքուր էներգիային անցման հիմքը:

Եթե ​​ցանկանում եք, կարող եմ կազմել այս հոդվածի ավելի տեխնիկական տարբերակը՝ գումարած էներգիայի հոսքի դիագրամ (քամի → ռոտոր → փոխանցման տուփ → գեներատոր → ցանց) կամ ուղիղ փոխանցման տուրբինի և փոխանցման տուփի կոնկրետ բաղադրիչների ցանկ։