---

Цикли автоматичного повторного включення (опис) Поведінка під час симетричних та несиметричних зовнішніх коротких замикань(опис)

Інші умови довкілля (ті, які враховують)

Проектні умови в разі офшорних ВТГС (глибинні умови, хвильові умови та ін.) Нормальний та екстремальний діапазон температур [°С]

Відносна вологість повітря [%]

Густина повітря [кг/м³]

Сонячне випромінення [Вт/м²]

Дощ, град, сніг, обледеніння

Хімічні активні речовини

Механічні активні частки

Опис системи захисту від блискавок

Модель і параметри землетрусу

Солоність [г/м³]

ДОДАТОК В

(обов’язковий)

СТОХАСТИЧНІ МОДЕЛІ ТУРБУЛЕНТНОСТІ

Для розрахунків проектного навантаження можна використовувати стохастичні моделі турбулент­ності, які наведено нижче. Вони задовольняють вимоги, наведені в 6.3.1. Допускають, що флукту­ації вектора швидкості турбулентності будуть випадковим вектором поля, чиї складники мають се- редньонульову статистику Гауса. Спектральні щільності потужності, які описують складники, наве­дені в межах спектральної моделі Кеймела, моделі експоненціальної когерентності або за допомо­гою ізотропної моделі Вон Кармена.

Спектральна модель Кеймела

Спектральну щільність потужності складників наводять у нерозмірній формі за допомогою рівняння:

4^/^_ub

°* (1 + 6/L_k/V_hub)^S/3 '

де f —частота, Гц;

k — індекс, який стосується напрямку складника вектора швидкості (тобто 1 — поздовжній, 2 — поперечний та 3 — вертикальний);

S_k — односторонній спектр складника вектора швидкості;

ст_к — нормальне відхилення складника вектора швидкості (див. рівняння (В.2));

L_k — інтегральний масштабний параметр складника вектора швидкості; та за умови:

= J S_k(f)d/. (В.2)

о

Спектральні параметри турбулентності наведено в таблиці В.1.

Таблиця В.1 — Спектральні параметри турбулентності для моделі Кеймела

Індекс складника вектора швидкості (к)

У цьому стандарті зазначено, що сц та А! е параметри нормального відхилу та масштабу тур­булентності відповідно.

Модель експоненціально'! когерентності

Наступну модель експоненціальної когерентності можна використовувати у сполученні з авто- спектральною моделлю Кеймана для врахування просторової кореляції структури поздовжнього склад­ника вектора швидкості;

C

(В.З)

oh (r,t) = ехр[-8,8 ((ї + (0,12 riL_cf)°⁵,

де Coh(r.f) — функція когерентності, визначена за допомогою комплексного значення щільності поперечного спектра поздовжніх складників вектора швидкості вітру у двох про­сторових точках, розділених за допомогою автоспектральної функції;

г — значення проекції вектора розділення між двома точками на площину, перпен­

дикулярну середньому напрямку вітру;

f — частота, Гц;

L_c = 3,5 А! — масштабний параметр когерентності.

Ізотропна модель турбулентності Вон Кармена

Спектр поздовжнього складника вектора швидкості в цьому разі подають нерозмірним рівняй ням:

о? >71 (/L/^)²)⁵'⁶’ (В-*)

де f —частота, Гц;

L = 3,5 Лі — ізотропний інтегральний масштабний параметр;

a-і — поздовжній нормальний відхип на висоті маточини.

Поперечний та вертикальний спектри рівні між собою, їх подають у нерозмірній формі за до­помогою:

f s_s{f} _ f s₃(Q

O3

H

(B.5)

W9(fL^_ub)²

, 0.11/6 '

(1+71(/L/V_huh)²)

де L — такий самий ізотропний параметр, як і той, що використовують у (В.4);

0₂ = а₃ = Пі — складники нормального відхилу вектора швидкості.

Когерентність визначають через;

?^1/6і .і і

Coh <^r’^Z>⁼ 77^ И ^{6 К}5'в (*Ь°'^{5 хK}veW , (В.6)

1 (о/о)

де х 2 n((7-r/V_hub)² + (0.12 r/L)²)⁰-⁵;

г — відстань між двома фіксованими точками;

L — ізотропний інтервальний масштаб турбулентності;

Г(.) — Гамма-функція;

К(.){.) — порядок факторіалу, модифікована функція Бесселя.

Рівняння (В.6) можна апроксимувати за допомогою експоненціальної моделі, поданої в рівнянні (В.З) з L_c, заміненим на ізотропний масштабний параметр L.ДОДАТОК С

{обов'язковий)

ДЕТЕРМІНІСТИЧНИЙ ОПИС ТУРБУЛЕНТНОСТІ

Якщо режими вітряної турбіни і, особливо, режими вібрації ротора, суттєво послаблено (демп- фозано), то для турбулентності в нормальних вітрових умовах можна використовувати таку детер­міністичну модель. Значимість послаблення можна перевірити, використовуючи просту стохастич- ну модель для обертово вибраного вектора швидкості вітру. У цій простій верифікаційній моделі, незалежний, нескорельований випадковий приріст з нормальним відхилом 5 % від середнього по­слідовно додають до середньої швидкості вітру для кожної лопаті в кожний період часу в динамічній імітаційній моделі вітряної турбіни. Вважають, що кожна лопать буде повністю занурена у відповід­не миттєве поле вектора швидкості. Потім аналізують часові вибірки модельованої лопаті, які відпо­відають перемінним відхилам кінця лопаті та згинального моменту в корні (ті, що хлопають, та ті, що ріжуть). Цей аналіз складається з визначення відношення амплітуд вищих гармонік до основної амплітуди за частоти обертання. Якщо всі ці відношення менші ніж 1,5, то можна використати таку детерміністичну модель:

Поздовжній складник вектора швидкості:

Vi (у, z, f) = l/(z) + AjSin (2тсї, 0 + + Aaysin(2 п[/_гґ + 1/4віп(2к/₃0]) + + Aj z sin (2it[f₂f + 1/4 cos (2nf₃ fj),

де (у, z) — горизонтальна та вертикальна координати точки на поверхні обмаху ротора вітря­ної турбіни з початком у центрі ротора.

Поперечний складник вектора швидкості:

У_г(0 = Аз sin (2л (f_Aі + 1/4 5іп(2я/₅ 0)). (С.2)

Можна допустити, що поперечний складник вектора швидкості буде незмінним на всій площі обмаху ротора.

Для попередньої моделі вектора швидкості вітру параметри амплітуди та частоту наведено в таких співвідношеннях:

Параметри амплітуди:

А-, = 2,0 оі

А_г = A,/D

А₃ = 0,8 А,

Параметри частоти:

0 = 0,0194

= 4,0 0

= f-i/10,0

f₄ = 0,6 f,

f₅= Д/10,0,

де ф — нормальний відхил швидкості вітру на висоті маточини;

Ат — масштабний параметр турбулентності;

V'hub — середня за 10 хв швидкість вітру на висоті маточини;

D —діаметр ротора турбіни.

Необхідно зазначити, що поперечний та поздовжній складники вектора швидкості разом визна­чають миттєві швидкість вітру на висоті маточини та напрямок, використовуючи співвідношення:

Чиь(г) = ((^ (о,о,О) +(v₂(t)) ) ,

e_{bub(f) = arctan}_^_ (С.3)

ц (0,0,0БІБЛІОГРАФІЯ

У проектах вітряних турбін необхідно додержуватись таких стандартів:

ІЕС 60034 Rotating electrical machines

ІЕС 60038:1983 ІЕС standard voltages

ІЕС 60146 Semiconductor convertors

ІЕС 60173:1964 Colours of the cores of flexible cables and cords

IEC 60227 Polyvinyl chloride insulated cables of rated voltages up to and including 450/750 V

IEC 60245 Rubber insulated cables — Rated voltages up to and including 450/750 V

IEC 60269 Low-voltage fuses

IEC 60287 Electric cables — Calculation of the continuous current rating (100 % load factor)

IEC 60439 Low-voltage switchgear and controlgear assemblies

IEC 60446:1989 Identification on conductors by colours or numerals

IEC 60529:1989 Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)

IEC 60617 Graphical symbols for diagrams

IEC 60755:1983 General requirements for residual current-operated protective devices

IEC 60898:1995 Electrical accessories —Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations

ISO 4354:1997 Wind actions on structures

ISO 8930:1987 General principles on reliability for structures — List of equivalent terms

ISO 9001:1994 Quality systems — Model for quality assurance in design/development, production, installation and servicing

ISO 9002:1994 Quality systems — Model for quality assurance in production, installation and servicing

ISO 9003:1994 Quality systems - Model for quality assurance in final inspection and test

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

IEC 60034 Обертові електричні машини

ІЕС 60038:1983 Стандартні напруги, прийняті ІЕС

ІЕС 60146 Напівпровідникові перетворювачі

ІЕС 60173:1964 Кольори жил гнучких кабелів і шнурів

ІЕС 60227 Кабелі з полівінілхлоридною ізоляцією на номінальні напруги до 450/750 В включно

ІЕС 60245 Кабелі з гумовою ізоляцією. Номінальні напруги до 450/750 В включно

ІЕС 60269 Низьковольтні плавкі запобіжники

ІЕС 60287 Електричні кабелі. Розрахунок номінального струму (коефіцієнт навантаження 100 %)

ІЕС 60439 Низьковольтні комплектні пристрої розподілу та керування

ІЕС 60446:1989 Позначення провідників кольорами та цифрами

ІЕС 60529:1989 Ступені захисту, які забезпечуються оболонками (IP код)

ІЕС 60617 Умовні графічні позначення в схемах

ІЕС 60755:1983 Загальні вимоги до пристроїв захисту, які спрацьовують від залишкового струму

ІЕС 60898:1995 Електротехнічні допоміжні пристрої. Автоматичні вимикачі для захисту від над­лишкового струму

ISO 4354:1997 Дія вітру на будівлі (будівельних спорудах)

ISO 8930:1987 Загальні принципи будівельних конструкцій. Перелік відповідних термінів

ISO 9001:1994 Системи якості. Модель забезпечення якості для проектування, розроблення, виробництва, монтажу та обслуговування

ISO 9002:1994 Системи якості. Модель забезпечення якості для виробництва, монтажу та обслуговування

ISO 9003:1994 Система якості. Модель забезпечення якості для контролю готової продукції та ! її випробування

ПОРІВНЯЛЬНА ТАБЛИЦЯ ВИЗНАЧЕНЬ

27.180

Ключові слова: вітряні турбогенераторні системи, вимоги безпеки, коефіцієнти часткової без­пеки, системи керування та захисту, класи безпеки, вітрові умови, види навантаження, граничні стани.

1 ISO 2394 визначає крайні та експлуатаційні граничні стани таким чинам: стан конструкції та навантажень, що на неї діють, за межами якого конструкції більше не задовольняють проектні вимоги. Призначення проектних розрахунків — підтримати ймовірність досягнення граничного стану нижче певного заданого значення для даного типу конструкції

Крайнім граничним станам, наприклад, відповідають:

— втрата рівноваги конструкції або частини конструкції, яку розглядають як нерухомо закріплене тіпо (наприклад, перекидання): .

— руйнування критичних секцій конструкції, яке обумовлено перевищенням критичної напруги (у деяких випад­ках знижене повторними навантаженнями) або критичною деформацією матеріалу;