Энергия из воздуха, первые шаги: Балаклавская ВЭС

[strangernn]

самая большая из довоенных ВЭС, станция в Балаклаве (кликабельно)

Ветроэлектростанция почти на 100 кВт была построена под Балаклавой, оказывается, еще в 1931 году. Как видите, это был не какой-то там небольшой ветрячок, в обозначении станции Д-30 - 30 означало диаметр трехлопастного ротора. Высота же самой башни, от земли до гондолы, составляла около 20 метров. Более чем пятиметровое расстояние от земли до нижней точки прохождения лопастей и безопасность обеспечивало, и от попадания в слой заторможенного трением о землю воздуха избавляло. В результате, при довольно умеренном для данного места ветре в 11,5 м/с была получена мощность в 93 кВт. В принципе, учитывая использованное оборудование, существенно больше взять было нельзя (хотя, по современным оценкам, с таким ротором можно взять в 3-5 раз больше).

В качестве генератора использовался асинхронный электродвигатель, мощностью в 125л.с. (91,8 кВт), так что и 93 - уже немного за пределами его возможностей, а уж зарегистрированные почти 120(!) кВт, - совсем фантастика. Конечно, ограничение по мощности искусственное, и максимальные допустимые обороты достигались ротором задолго до максимальной скорости ветра, а потом лопасти начинали флюгироваться, чтобы не сжечь импровизированный генератор. Обидно, конечно, ничего не скажешь, - но на тот момент у конструкторов не было достаточно компактного электрогенератора большей мощности. С другой стороны, выдавать мощность будет немного ровнее, как мне кажется, выйдя на номинал при относительно еще небольшом ветре. Тоже дело.

Генератор был соединен через кольцевой то­косъемник в блок с повышающим трансформатором 100 Ква, 0,23/6 кВ и присоединен к воздушной линии напряжением 6 кв (схема). Первоначальный пуск двигателя производился вручную. По достижении синхронной скорости вращения генератор автоматически подключался к сети с помощью центробежного механизма, контакт которого замыкал цепь катушки электромагнитного контактора в главной цепи генератора. Для этого был использован небольшой центробежный регулятор от паровой машины, соединенный с одним из валов передачи ветродвигателя, производивший включение генератора с точностью 1% от номинальной скорости вращения. При падении скорости ветра генератор автоматически отключался от сети (схема).

Конечно, к нагрузке станция подключалась не одна. Ветер дело ненадежное, и работала она как вспомогательная на одной линии с паровой (с торфяным отоплением, как пишут) электростанцией под Севастополем, которая изменениями своего режима компенсировала неравномерность выработки энергии на ВЭС.

разрушенная Балаклавская ВЭС (кликабельно)

Отдельного упоминания заслуживает сама конструкция станции. Башня, разработанная инженером В. Г. Шуховым (тем самым) имела систему ориентации по принципу голландских мельниц, только с электроприводом. На гондоле имелся флюгер и пара реле. При изменении направления ветра флюгер замыкал реле, и электродвигатель на "ноге" крутил башню до тех пор, пока флюгер не "отпускал кнопку". При этом, в системе управления была реализована задержка, чтобы не дергать башню по пустякам, при краткосрочных изменениях направления ветра. Несмотря на громоздкость, конструкция интересна тем, что в ней очень мало нехороших изгибающих башню усилий, в основном, чистое сжатие. Однако, в конструкции ВЭС очень много архаичных черт, включая наклонный ротор, а в совокупности - Балаклавская ВЭС, конечно, была эдаким ветряком-динозавром, доведенной до предела технологией голландских ветряных мельниц. Больше по такой схеме ветряков не строили.

Балаклавская ВЭС проработала 11 лет, до 1942 года, когда она была разрушена в ходе боевых действий.

---

+ еще парочка фотографий станции

Comments

[immetatron.livejournal.com]

Гут

[fvl1-01.livejournal.com]

Инженер Кондратюк. Он же Щаргей.

точно он?

[asbatura.livejournal.com]

его проект - вроде как железобетонная башня с двумя роторами, один над одним...

Re: точно он?

[fvl1-01.livejournal.com]

у него было несколько предложений

В Балаклавской ВЭС - комплексное решение - башня Шухова, ротор Сабинина и Красовского и аппаратная часть Кондратюка но так как Кондратюк был на тот момент в ссылке - то проект подписывал один Никитин.

А двухроторку - не достроили - успели только фундамент и часть опорной колонны.

Re: точно он?

[asbatura.livejournal.com]

спа-спа-спасибо!
уже подзабыл детали
книжку-то за Кондратюка читал в свое время, с двоюродным его братом парой слов перекидывался....

[antontsau.livejournal.com]

ну то есть хреновина работала на постоянных оборотах, в синхронизме, с какой-то регулировкой шагом винта... дикие были времена.

И все равно непонятно как они его в синхронизм вводили. Обороты оборотами, но ведь и в фазу попасть надо. А то таааак бумкнет... И при отключении тоже нехорошо может получиться.

[shumd.livejournal.com]

Подключали к сети и все, генератор асинхронный, следовательно при превышении оборотов вала скорости вращения магнитного поля заданного внешней сетью происходило то что называют рекуперативным торможением, при котором происходит передача мощности в сеть.

[antontsau.livejournal.com]

да понятно что самосинхронизация, но на ней особо много не наездишь, сорвет с синхронизма и получится бабах быстрее чем любая автоматика отработает. А главное - в синхронизме так еще как-то можно держать, если не очень далеко уползать, не на всю мощность машины, но вот вводить в синхронизм точно не выйдет, бабах будет гарантировано. Есть схемы автосинхронизации, но они все предполагают какое-то управление приводом генератора, турбиной там и прочими двигателями.

[shumd.livejournal.com]

Вы путаете с синхронными машинами, там да при превышении момента выпадает с синхронизма, а асинхронные машины всегда работают или с обгоном если это генератор или с отставанием если это мотор, процесс скольжения, причем скольжение величина не постоянная и зависит от нагрузки. При низких оборотах на валу при подключении к сети он будет работать как мотор, при превышении как писал выше генератор, чем сильнее разгонять тем больше мощности он будет выдавать в сеть, тем выше нужен момент для привода, а там уже и лопасти начнут флюгерировать, так что не нужно там особой аппаратуры для синхронизации, потому и асинхронный поставили.

[antontsau.livejournal.com]

Для запуска асинхронного генератора в фазе с сетью надо вообще прыгать как хороший кролик, с избыточной реактивной энергией непонятно откуда берущейся, особенно учитывая необходимость для ветрогенератора работать в широчайшем диапазоне мощностей. Нереально.

[shumd.livejournal.com]

Вы преувеличиваете, единственно что надо так это превысить частоту вращения магнитного пола частотой вращения ротора, а у мотора ротор всегда отстает. И на грузоподъемных механизмах это происходит постоянно, погуглите рекуперативное торможение асинхронного двигателя.

[superbubles.livejournal.com]

Место не самое оптимальное, с точки зрения местных парапланеристов.
Было бы оптимальнее строить южнее. С другой стороны, там и сейчас с дорогами плохо, а туда тащить оборудование.

Станция предположительно вывезена немцами (вон они, на фото).
До 90х валялись мелкие детали и куски дюраля, потом всё сдали на металл.

походу случайно,но всё же

[m-pugach74.livejournal.com]

какой же уровень продуманости то был достигнут в плане безопасного сдёра персонала в случае чего то маловероятного(вспомнил то видео,где один заживо сгорел,а второй предпочёл крематорию прыжок с высоты 70 метров)-тут 2 независимые лестницы с разнесёнными входами,развитая площадка под самим погоном кабины,куда можно хоть с окон,хоть с крыши при помощи короткой верёвки спустится

[Максим Якушов (from livejournal.com)]

Интерцепторы на лопастях, move along people, nothing to do here. Все немецкое.

[ivan bukhoi (from livejournal.com)]

Какие еще интерцепторы ?

[Дэн Кошман (from livejournal.com)]

Там серворули стояли. Сейчас с такими на Украине ветряки серийно выпускаются. Flamingo Aero