EN
Una dintre tehnologiile de energie regenerabilă cu cea mai rapidă creștere este energia eoliană; totuși, aceasta are o problemă fundamentală — nu este previzibilă. Tensiunea de ieșire dintr-o turbină eoliană variază în mod constant ca răspuns direct la modificările vitezei vântului, rafalelor și turbulenței. Această situație nu este acceptabilă pentru sistemele conectate la rețea, unde tensiunile trebuie menținute în limite foarte strânse, nici pentru sarcinile industriale independente, care ar putea fi deteriorate de evenimente de supratensiune sau subtensiune. Regulatoarele de tensiune trifazate transformă puterea alternativă neregulată provenită de la o turbină într-o putere stabilă și utilizabilă, realizând următoarele.
Compensarea variațiilor rapide ale vitezei vântului
Viteza vântului poate varia cu câțiva metri pe secundă în câteva secunde; rafalele vor determina accelerarea rotorului și, prin urmare, creșterea tensiunii generatorului, sau scăderea bruscă a vitezei vântului va cauza o cădere de tensiune. Această tensiune care variază rapid — la ±15–30 % față de valoarea nominală — depășește capacitatea majorității echipamentelor; pompele, motoarele și circuitele de comandă pot declanșa protecții sau pot ceda, provocând evenimente nedorite. Un regulator de tensiune trifazat conceput pentru aplicații eoliene utilizează tehnologie cu tiristoare (SCR) cu răspuns rapid sau tehnologie cu comutare de trepte acționată de motor servo, pentru a monitoriza în mod continuu tensiunea de ieșire și a ajusta treapta regulatorului sau unghiul de comandă în 20–40 milisecunde — mult mai rapid decât răspunsul mecanic al turbinei. Pe măsură ce viteza vântului variază brusc, regulatorul menține tensiunea la maximum 3–5 % față de valoarea de referință și protejează sarcinile sensibile împotriva declanșărilor nedorite, fiind potrivit pentru sisteme hibride eolian-diesel sau pentru turbine mici conectate la rețea.
Gestionarea intrării neechilibrate datorită asimetriei turbinei
Generatorii eoliene trifazici (în special cei cu magnet permanent) nu produc, de obicei, o tensiune perfect echilibrată; dezechilibrul, care poate ajunge la 5–15% între faze, cauzat de asimetria palelor, neregularea deflecției (yaw) sau de parțiala umbrire a rotorului, duce la suprăîncălzirea motoarelor trifazice, la scăderea eficienței redresorului și la generarea de curenți armonici. Un regulator de tensiune trifazic oferă control independent pe fiecare fază; sistemul reglează cele trei faze individual, compensând dezechilibrul prin creșterea sau reducerea tensiunii pe fiecare linie, în mod individual. Un dezechilibru de 5–15% poate fi redus la 1–2% la ieșirea regulatorului. Pentru acele turbine eoliene care alimentează sarcini trifazice, cum ar fi pompele de apă, compresoarele sau încărcătoarele de baterii, este nedorit ca acest dezechilibru să ajungă la sarcină și să deterioreze sau să degradeze echipamentele. Factorul de calitate a energiei electrice este îmbunătățit, iar această valoare este tot mai frecvent specificată în codurile rețelei.
Protecția împotriva evenimentelor de depășire a vitezei și supratensiune
În condiții de furtună, când viteza vântului depășește valoarea nominală, tensiunea generatorului poate crește brusc până la un nivel mult mai mare decât valoarea nominală — adesea până la 130–150 % din tensiunea nominală. Dacă această tensiune ridicată se menține pe o perioadă îndelungată, ea deteriorează izolația electrică, suprasolicita transformatoarele și distruge echipamentele electronice sensibile, cum ar fi variatoarele de frecvență sau invertorii. Un regulator de tensiune trifazat controlează condițiile de supratensiune datorate funcționării în regim de viteză excesivă, limitând tensiunea de ieșire. În astfel de situații, tensiunea de intrare este monitorizată; atunci când aceasta depășește limitele stabilite (de obicei 110–115 % din valoarea nominală), tensiunea de ieșire este redusă la o valoare inferioară a prizei (tap) sau, în cazuri extreme, echipamentul este deconectat de la sarcină prin intermediul unui contactor de derivare intern. Unele unități emit un semnal către controller-ul turbinei eoliene pentru a activa sistemul de frânare sau controlul unghiului de pas al palelor, asigurându-se astfel prevenirea unei defecțiuni catastrofale a echipamentului în condiții de furtună sau în cazul în care, din cauza unei defecțiuni a rețelei electrice de exemplu, nu poate livra puterea generată.
Netezirea ieșirii pentru încărcarea bateriei și intrarea invertorului
Pentru aplicațiile off-grid, un grup de baterii este adesea încărcat de la turbina eoliană sau energia este direcționată către un invertor care alimentează consumatorii în curent alternativ; atât încărcarea bateriilor, cât și intrările invertorului necesită niveluri stabile de tensiune. La tensiunile ridicate din timpul încărcării, circulă curenți de încărcare excesivi, la astfel de niveluri înalte, determinând degajarea de gaze de către baterii și scurtarea duratei lor de viață. Intrările invertorului sunt extrem de sensibile la undulația tensiunii, generând curenți armonici care reduc eficiența energetică. Prin plasarea unui regulator de tensiune trifazat între turbină și încărcătorul de baterii sau invertor, ieșirea turbinei este condiționată. Pentru consumatorii acționați de invertor, acest lucru înseamnă unde sinusoidale mult mai curate și armonici reduse. Undulația la ieșire este redusă cu un factor cuprins între 5 și 10. Aceasta înseamnă că, la viteze mici ale vântului, bateria este alimentată la tensiunea de încărcare necesară, prelungind astfel durata de viață cu 20–30% față de o turbină conectată direct. Este inclusă, de asemenea, protecția prin deconectare la tensiune joasă, pentru a preveni descărcarea excesivă a bateriei în perioadele de liniște.
Furnizăm reglatoare de tensiune trifazate care compensează modificările rapide ale vitezei vântului, gestionează intrarea neechilibrată datorită asimetriei turbinei, protejează împotriva evenimentelor de supratensiune cauzate de depășirea vitezei de rotație și netezesc tensiunea de ieșire a bateriilor și a intrărilor invertorului. Avem peste 20 de ani de experiență și peste 50.000 de metri pătrați de spațiu de producție, împreună cu propriul design de componente, drepturi de proprietate intelectuală și rolul de elaborator național al standardelor pentru industrie, iar noi furnizăm reglatoare de tensiune trifazate pentru a asigura faptul că energia eoliană este utilizabilă și fiabilă.