Сертификация: тел. +7 (495) 175-92-77
Стр. 1
 

12 страниц

304.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на ветроэнергетические установки с горизонтально-осевыми ветродвигателями, предназначенные для преобразования кинетической энергии ветра в энергию других видов, и устанавливает основные признаки их классификации.

Положения настоящего стандарта рекомендуются к применению объединениями и предприятиями, в том числе союзами, ассоциациями, концернами, акционерными обществами, межотраслевыми, региональными и другими объединениями независимо от форм собственности и подчинения, расположенными на территории Российской Федерации

Оглавление

1 Область применения 2 Нормативные ссылки 3 Определения 4 Классификация Приложение А Особенности аэродинамики, регулирования и систем передачи мощности ветродвигателей классифицируемых ВЭУ

Показать даты введения Admin

Страница 1

ГОСТ Р 51990-2002

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нетрадиционная энергетика Ветроэнергетика

УСТАНОВКИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ

Классификация

Издание официальное

БЗ 2- 2002/19


ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

Страница 2

ГОСТ Р 51990-2002

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН ГосНИЦ ЦАГИ. АО ВИЭН и ВНИИНМАШ ВНЕСЕН Управлением научно-технического прогресса Минэнерго России

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 25 декабря 2002 г. № 515-ст

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов, 2003

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России

II

Страница 3

ГОСТ Р 51990-2002

Содержание

1    Область применения........................................................ I

2    Нормативные ссылки....................................................... I

3    Определения.............................................................. I

4    Классификация............................................................ I

Приложение А Особенности аэродинамики, регулирования и систем передачи мощности ветродвигателей классифицируемых ВЭУ..................................6

III

Страница 4

ГОСТ Р 51990-2002

Введение

Настоящий стандарт разработан с целью нормативного обеспечения проектирования, производства и эксплуатации ветроэнергетических установок (ВЭУ). Положения стандарта направлены на упорядочение и единообразие требований к классификации ВЭУ.

В настоящее время многие российские предприятия активно разрабатывают и осваивают производство ВЭУ рапичной мощности и назначения.

Целью настоящего стандарта является установление единых требований к ВЭУ согласно их классификации.

Настоящий стандарт отвечает потребностям народного хозяйства и направлен на развитие нетрадиционной энергетики как альтернативы использованию органического топлива при выработке энергии различных видов.

IV

Страница 5

ГОСТ Р 51990-2002

ГОСУДАРСТВЕННЫ Й СТАНДАРТ РОССИ Й С К О Й ФЕДЕРАЦИИ

Нетрадиционная энергетика Ветроэнергетика

УСТАНОВКИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ Классификация

Nontraditional power engineering. Wind power engineering. Wind turbines. Classification

Дата введения 2003—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на ветроэнергетические установки (ВЭУ) с горизонтально-осевыми ветродвигателями (ВД). предназначенные для преобразования кинетической энергии ветра в энергию других видов, и устанавливает основные признаки их классификации.

Положения настоящего стандарта рекомендуются к применению объединениями и предприятиями, в том числе союзами, ассоциациями, концернами, акционерными обществами, межотраслевыми, региональными и другими объединениями независимо от форм собственности и подчинения, расположенными на территории Российской Федерации.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на ГОСТ Р 51237-98 Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Термины и определения

3    Определения

В настоящем стандарте использованы определения, приведенные в ГОСТ Р 51237.

4    Классификация

4.1    ВЭУ классифицируют:

-    по виду вырабатываемой энергии;

-    по мощности:

-    по областям применения;

-    по назначению;

-    по признаку работы с постоянной или переменной частотой вращения ветроколеса (ВК);

-    по способам управления;

-    по структуре системы генерирования энергии.

4.2    ВЭУ в зависимости от вида вырабатываемой энергии подразделяют на две группы: механические и электрические. Электрические ВЭУ. в свою очередь, подразделяют на ВЭУ постоянного и переменного тока.

4.3    ВЭУ в зависимости от мощности подразделяют на четыре группы:

а)    большой мощности — свыше I МВт:

б)    средней мощности — от 100 кВт до I МВт;

в)    малой мощности — от 5 до 99 кВт:

г)    очень малой мощности — менее 5 кВт.

4.4    В зависимости от области применения механические ВЭУ подразделяют на две подгруппы: ветронасосные и ветросиловые согласно таблице 1.

И манне офнинальное

I

Страница 6

ГОСТ Р 51990-2002

Таблица I — Классификация механических ВЭУ по областях! применения

Наимено

Применяемая система

вание

подгруппы

Пришак

Область

применения

регулирования ВК

передачи

нагрузки

ангоматмческою

Параметры

Тип

мощности

управления

Ветро-

насосныс

Работа ВЭУ с насосами

Водоснабжение. орошение, осушение земель. польем

Частота

вращения

ВК

Прямое центробежное — поворотом лопастей

П— _

Пневмати

ческая

Насосы: центробежные, струйные, эрлифты

Залив центробежных насосов. Контроль уровня запол

волы и др.

1 1рямос аэродинамическое — выводом ВК из-под ветра

Электри

ческая

Насосы: центробежные, вибрационные, водоструйные, погружные и плавающие на понтоне

нения водой резервных емкостей

Механи

ческая

Насосы: поршневые, штанговые, водоподъемники

Ветроси

ловые

Работа ВЭУ с промышленными и бытовыми механизмами

Механизация трудоемких процессов сельскохозяйственных и других работ

Частота

вращении

ВК

Прямое центробежное — поворотом лопастей. Прямое аэродинамическое — выводом ВК из-под ветра. Непрямое центробежно-аэролинами-ческос — поворотом лопастей стабилизаторами

Механическая с

отбором мощности от нижнего редуктора

Рабочие машины

4.5 Электрические ВЭУ постоянного тока подразделяют на три подгруппы: ветрозарядные, гарантированного питания и негарантированного питания согласно таблице 2.

Таблица 2 — Классификации электрических ВЭУ постоянного тока по областям применения

Наииено-

ванне

иолгруппм

Признак

Область

применения

Применяемая система

ретулиропания ВК

передачи

М0ШИОС1И

питания

нафузки

ш: ом at ii'U'CkMd

упранлеиия

IlapaMetpu

Тип

Ветро зарядные

Работа ВЭУ на заряд аккумуляторных батарей (АБ)

Зарядка AG

Частота

вращения

ВК

Прямое центробежное — поворотом лопастей. Прямое аэродинамическое — выводом ВК из-под ветра

ВК устанавливают непосредственно на вал генератора. применение мультипликатора

Нагрузка питается от АБ

Зашита АБ от перезаряда и глубокого разряда

2

Страница 7

ГОСТ Р 51990-2002

Окончание таблицы 2

Наимено

вание

подгруппы

При>нак

Область

применения

Применяемая система

рпулиромапня ВК

передачи

UOIUIIOCIII

питания it а 1 р> sKii

UIHIMaltl'iCCKOIU

управления

Плраме1ры

Тип

Г аранти-рованно! о

питания

Работа ВЭУ параллельно с АБ

Гарантированное снабжение электроэнергией потребителей

Частота

нрашения

ВК

Прямое центробежное — поворотом лопастей. Прямое аэродинамическое— выводом ВК из-под ветра

ВК устанавливают непосредственно на вал генератора

Нагрузка питается одновременно или отдельно от двух источников энергии: ВК и АБ

Параллельная работа ВЭУ. и АБ. Защита АБ от перезаряда и глубокой) разряда

Негаран

тирован

ного

питания

Работа ВЭУ без АБ

Электропитание маломощных потребителей в местах с устойчивыми ветрами и в экстремальных УСЛОВИЯХ

Частота

вращения

ВК

Прямое центробежное — поворотом лопастей. Прямое аэродинамическое — выводом ВК из-под ветра

ВК устанавливают непосредственно на вал генератора

Нагрузка питается через блок управления. имеющий регулятор напряжения

Регулятор напряжения. jaiUHra от токов короткого замыкания

4.6 Электрические ВЭУ переменного тока подразделяют по назначению, управлению и структуре системы генерирования энергии согласно таблице 3.

Таблица 3 — Классификация электрических ВЭУ переменного тока но назначению, управлению и структуре системы генерирования энергии (схемы классификации приведены на рисунках 2—4)_

Наимено

вание

пошруппм

Классификации по назначению

Классификация по способу управления

Классификации по структуре системы генериропании

При шак

Нашачение

Признак

режима

работы

ВЭУ

Способ

управлении

При шак режима работ ВЭУ

Состав системы (енерировання энерши

Авто

номные

Работа ВЭУ индивидуально (автономно)

Источники электропитания потребителей, не связанные с электрической сетью, отличающиеся сравнительно низкими значениями коэффициента использования установленной

Частота вращения ВК постоянная

Регулированием ВК и балластным сопротивлением (раздельно или совместно)

Частота вращения В К постоянная

Синхронные или асинхронные регулируемые или нерегулируемые генераторы. балластное сопротивление

мощности

Частота вращения ВК переменная

Регулированием ВК и прс-обра jo ват ел см частоты (раздельно или совместно)

Частота вращения ВК переменная

Синхронные или асинхронные регулируемые или нерегулируемые генераторы, преобразователь частоты

Г ибрид-ные

Работа ВЭУ параллельно с независимыми электростанциями соизмеримой мощности (ди-

Источники электропитания для бесперебойного снабжения потребителей электроэнер-1ией номинальной мощности

Частота вращения В К постоянная

Совместным и раздельным регулированием параллельно работающих электростанций

Частота вращения В К постоянная

Синхронный

генератор

зель-генсраггоры, малые ГЭС и др.)

Частота вращения ВК переменная

Совместным регул ированисм параллельно работающих электростанций и преобразователей частоты

Частота вращения ВК переменная

Синхронный генератор и преобразователь частоты или машина двойного питания

3

Страница 8

ГОСТ Р 51990-2002

Окончание таблицы 3

Нлнмсно* па икс подгруппы

Классификация но кашачению

Классификации по способу упраплеиня

Классификации по структуре системы генериронаним

При шик

Назначение

При.шак

режима

работы

ВЭУ

Способ

управления

Признак

режима

работы

ВЭУ

Состав системы |енерироианих энергии

Сетевые

Работа ВЭУ параллельное мощной электрической сетью

Источники получения и выдачи в электрическую сеть максимально возможной

Частота вращения ВК постоянная

Регулированием ВК

Частота вращения В К постоянная

Синхронный или асинхронный генератор

выработанной электроэнергии

Частота вращения ВК переменная

Регулированием ВК и преобразователем частоты (раздел ыю или совместно)

Частота вращения В К переменная

Асинхронный генератор и преобразователь частоты или синхронный генератор и преобразователь частоты. или машина двойного питания

Обшая схема классификации ВЭУ приведена на рисунке 1. Схемы классификации электрических ВЭУ переменного тока показаны на рисунках 2—4.

Рисунок I — Обшая классификация ВЭУ

4

Страница 9

ГОСТ Р 51990-2002

Г — генератор: СГ — синхронный генератор; АГ — асинхронный генератор; БС — балластное сопротивление;

ПЧ — преобраюпатель частоты

Рисунок 2 — Структурная схема автономных ВЭУ

Згвстричеам* ВЭУ пяро-иетоготэяв

ГМЦждныеВЗУ

Частота

Чвстотт

вощения ВК

вращения ВК

ПОСТОЙ НН6Я

гррамвтая

I I

СГ

СГ

ПЧ

СГ — синхронный генератор: Ас Г — исинхронн:ироынный icnepatop. ПЧ — прсобра:ю»атель частоты

Рисунок 3 — Структурная схема системных ВЭУ

5

Страница 10

ГОСТ Р 51990-2002

алактдово» ВЭУ перемен него тока

Сгт—i я ВЗУ

Частота

Частота

вращения ВК

вращения ВК

поетаиим

першам им

СГ

Ad"

т 1

1

1

ПЧ

ПЧ |

СГ — синхронный генератор; ЛГ — асинхронный генератор. ЛсГ — асинхрошмнропаниый генератор;

|-сг 1 I *• I

ПЧ — преобразователь частоты

Рисунок 4 — Структурная схема сетевых ВЭУ

Особенности аэродинамики, регулирования, управления и систем передачи мощности ветродвигателей ВЭУ приведены в приложении А.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное)

Особенности аэродинамики, регулирования и систем передачи мощности ветродвигателей классифицируемых ВЭУ

АЛ Механические ВЭУ

Всгронасосные ВЭУ в зависимости or быстроходности ВД и типа насоса характеризуются большим разнообразием применяемых систем передачи мощностей (СПМ).

При пневматической СПМ ВК приводит во вращение компрессор, а сжатый им воздух используют для привода насосов или непосредственно для подъема воды. В первом случае между компрессором и насосом устанавливают пневматический двигатель (турбину), во втором — сам воздух используют в качестве рабочего тела, осуществляющего подъем воды путем ее вытеснения (насосы замещения) или эжектирования.

Электрическая СПМ обычно состоит из генератора, приводимого во вращение ВК. электрического двигателя насоса, питающих проводов, устройства регулирования напряжения, защиты генератора и двигателя от перегрева и токов короткого замыкания. Чаще всего используют трехфазные асинхронные генераторы переменного тока с самовозбуждением от конденсаторов короткозамкнутого асинхронного двигателя центробежного насоса и быстроходные (двух- и трехлопастные) ВД. Запуск электродвигателя насоса осуществляют одним из трех способов: подключением двигателя к возбужденному генератору, работающему на холостом ходу; замыканием цепи возбуждения генератора, к зажиму которого заранее присоединен двигатель; часготным пуском двигателя. При этом перед пуском двигатель должен быть присоединен к зажимам генератора, а генератор должен начинать работать при замкнутой пени возбуждения.

Механические СПМ применяют чаше всего для привода поршневых, штанговых насосов, а также ковшовых и ленточных водоподъемников от ВД х<алой быстроходности, обладающих большим моментом сграгивания. Для привода водоструйных насосов и водоподъемников инерционной) типа используют ВД большой быстроходности.

Ветросиловые ВЭУ агрегатируют с рабочими машинами только посредством механических СПМ с отбором мощности от нижнего редуктора. Применяю! ВД разной быстроходности с различными способами регулирования частоты вращения ВК. Основное требование к системе регулирования — надежное ограничение

6

Страница 11

ГОСТ Р 51990-2002

частоты вращения ВК во веем рабочем диапазоне скоростей ветра на >ровнс. определяемом прочностью конструкции ВК. Суммарная нагрузка регламентируется на уровне номинальной путем подключения в работу части рабочих машин.

А.2 Электрические ВЭУ постоянного тока (встрозярядные. гарантированного и негарантированного питания)

Ветрозарядные ВЭУ работают только на заряд аккумуляторных батарей (АБ) и могут иметь несколько систем АБ, каждая из которых поочередно работасг в режиме заряда и разряда (когда одна система АБ питает нафузку, другая заряжается). Выполняют установки обычно по безредукторной схеме с применением быстроходных ВД и генераторов переменного тока. Такие установки снабжают простейшей автоматикой, обеспечивающей автоматическое переключение АБ с одного режима работы на другой и их защиту от перезаряда и глубокого разряда.

ВЭУ гарантированного питании работают параллельно с АБ. Исходя из этого, онн снабжаются специальными системами автоматического управления, обеспечивающими работу ВЭУ в зависимости от изменения скоростей ветра и внешней нагрузки в каждом из следующих режимов:

1)    ветроагрегат <ВА) питает внешнюю нагрузку без АБ:

2)    ВА заряжает АБ без внешней нагрузки;

3)    ВА заряжает АБ и одновременно питает внешнюю нагрузку;

4)    ВА и АБ работают параллельно на внешнюю нагрузку;

5)    АБ питает внешнюю нагрузку без ВА.

Таким образом, АБ работает в смешанном режиме, переходящем с режима заряд—разряд в периоды отсутствия внешней нагрузки или ветра на режим постоянного подразряда (буферный режим) при наличии достаточного ветра и внешней нагрузки.

ВЭУ негарантированного питания работают без АБ вместе с блоком управления, обеспечивающим стабильное напряжение на выходе. Такие ВЭУ имеют мощность от нескольких десятков до нескольких сотен ватт. ВК устанаативаюг непосредственно на вал генератора.

Во всех случаях установки этого типа должны иметь системы регулирования частоты вращения ВК. Никаких специфических требований к аэродинамике ВК не предъявляют. Мощность внешней нагрузки регламентируется — она не должна превышать номинальную мощность ВЭУ.

А.З Электрические ВЭУ переменного тока (автономные, гибридные и сетевые)

Принципы их использования и способы управления отличаются друг от друга. В первом случае ВЭУ рассчитывают для работы изолированно на собственную электрическую сеть с цслыо снабжения энергией заданного потребителя; во втором — для работы параллельно с другими энергетическими установками соизмеримой мощности (дизель-генераторы, малые ГЭС и др.) на общую, ими образованную, сеть: в третьем — для работы непосредственно на электрическую сеть несоизмеримо большей мощности. Эффект несоизмеримо большей мощности здесь реализуется при отношении Л'с/Л’В эу свыше 8—10. независимо от их абсолютных значений.

Особенностью всех установок ВЭУ этой группы при применении соответствующего регулирования ВК и определенной системы генерирования электрической энергии (СГЭЭ), обеспечивающей преобразование механической энергии вращающегося ВК в электрическую энергию промышленной частоты и напряжения, является то, что они могут эксплуатироваться в двух режимах: при переменной частоте врашення ВК. что позволяет получить максимально возможную выработку энергии, и при постоянной частоте вращения ВК. что позволяет упростить СГЭЭ при некотором уменьшении выработки энергии. Режим переменной частоты врашення ВК используют при скоростях ветра меньших расчетного значения (»• < v.) . а режим постоянной частоты вращения ВК — либо во всем диапазоне рабочих скоростей ветра, либо только при v2 vp.

В установках автономною типа мощность нагрузки потребителя строга регламентируют. Она не должна превышать номинальную мощность ВЭУ. Поэтому статической перегрузки трансмиссии по моменту вращения при v > vp не будет.

Никаких специальных требований к аэродинамике ВЭУ не предъявляют. Режим посюянной частоты вращения ВК обеспечивается регулятором частоты вращения ВК. а режим переменной частоты вращения ВК — системой СГЭЭ с использованием балластного сопротивления. Системные и сетевые установки на режимах постоянной частоты вращения ВК при скоростях ветра v > vp могут развивать мощность, превышающую их номинальные значения, но чтобы избежать возможные перегрузки, они, кроме системы регулирования частоты вращения ВК, должны иметь еще и системы ограничения мощности.

7

Страница 12

ГОСТ Р 51990-2002

УДК 001.4:620.9:006.354    ОКС27.180    ЕЮ    ОКП    34    8793

Ключевые слова: энергетика возобновляемая нетрадиционная, установки ветроэнергетические, механические ВЭУ, электрические ВЭУ постоянного гока, электрические ВЭУ переменного тока, аккумуляторные батареи, ветроколесо. синхронный генератор, асинхронный генератор, балластное сопротивление, преобразователь частоты

Редактор В. II. Огурцоя Технический редактор ЯЛ. Густа Корректор EJJ. Ду.имел а Компьютерная верстка ЯЛ. Круговой

Изд. лип. Si 02354 от 14.07.201)0. Слано и набор 11.03.2003. Поднксано в печать 21.03.2003. Уел. печ. л. 1.40.

Уч.-изд. л. 0.97. Тира* 224 ж*. С 10093. Зак. 266.

ИПК Издательство стандартов, 107076 Москва. Колодезный пер.. 14. http://ttww.Mandardi.ro    e-mail:    info9xtandardb.ro

Набрано в Издательстве на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. «Московский печатник*. 10S062 Москва. Лилин пер.. 6.

П лр Ni 0S0102