ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА С ПРОТИВОПОЖАРНЫМ МОДУЛЕМ ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРА В БАШНЕ
WIND-DRIVEN POWER PLANT WITH FIRE-FIGHTING MODULE FOR TRANSFORMER IN TOWER

Настоящее изобретение относится к ветроэнергетической установке.
Обычно ветроэнергетическая установка содержит в нижней области башни или вокруг башни силовой шкаф с преобразователем частоты переменного тока, а также трансформатор. Силовые шкафы и трансформаторы должны иметь соответствующую противопожарную защиту.
Ведомство по регистрации патентов и товарных знаков ФРГ по приоритетной заявке при поиске выявило документ DE 10310036 A1.
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предусмотреть ветроэнергетическую установку с усовершенствованной противопожарной защитой.
Эта задача решается с помощью ветроэнергетической установки по п. 1 формулы изобретения.
Таким образом, предусматривается ветроэнергетическая установка с башней с по меньшей мере одним нижним башенным сегментом и с одним заранее изготовленным противопожарным модулем для пожаробезопасной установки трансформатора. Противопожарный модуль размещен внутри нижнего башенного сегмента.
Противопожарный модуль служит по меньшей мере для временного ограничения распространения пожара, возникшего в модуле, рамками последнего. Тем самым можно добиться того, чтобы модуль по меньшей мере на время был термически отделен от остальной ветроэнергетической установки.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения противопожарный модуль имеет первое отверстие для обслуживающего персонала и второе отверстие для замены трансформатора.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения противопожарный модуль содержит противопожарную заглушку для электрических кабелей и/или электрической системы токоведущих шин.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения противопожарный модуль содержит транспортную рельсовую систему для транспортировки трансформатора, предназначенную для замены трансформатора.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения противопожарный модуль содержит систему устройств защиты при транспортировке для защиты трансформатора во время транспортировки.
Противопожарный модуль предпочтительно изготовлен из бетона и предпочтительно изготавливается как сборный бетонный элемент.
Тем самым, ветроэнергетическая установка предусматривается с башней, причем в области башни предусмотрен заранее изготовленный противопожарный модуль для установки трансформатора, причем отверстия или, соответственно, дверцы в модуле могут закрываться таким образом, чтобы могла быть обеспечена необходимая противопожарная защита.
Модуль, в частности, выполнен как противопожарный модуль и служит для установки трансформатора. Трансформатор имеет выходное напряжение свыше 1000 вольт, то есть среднее напряжение. Противопожарный модуль опционально содержит две дверцы с противопожарной защитой. Кроме того, дверцы опционально могут выдерживать повышенное давление, так чтобы они еще могли удержаться в случае взрыва внутри противопожарного модуля. Противопожарный модуль вместе с трансформатором, предпочтительно, изготавливается на заводе заранее и транспортируется к месту установки как единый блок. Противопожарный блок предпочтительно имеет дверцу для обслуживающего персонала и дверцу для замены трансформатора. В противопожарном модуле может быть предусмотрена рельсовая система для замены трансформатора. Рельсовая система может содержать устройства защиты при транспортировке трансформатора, активируемые при транспортировке трансформатора. Опционально противопожарный модуль может содержать масляную ванну под трансформатором.
В порядке альтернативы или дополнения к трансформатору в противопожарном модуле может быть предусмотрен блок силовой электроники.
Другие варианты осуществления изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы изобретения.
Более подробно преимущества и примеры выполнения изобретения поясняются ниже со ссылкой на чертежи, на которых показано:
фиг. 1 - вид ветроэнергетической установки согласно изобретению в перспективе,
фиг. 2А-2D - соответствующие различные виды нижнего участка башни ветроэнергетической установки на фиг. 1,
фиг. 3 и 4 - схематически, соответственно, противопожарный модуль согласно изобретению в разрезе и
фиг. 5-6 - противопожарный модуль, соответственно, согласно изобретению в разрезе.
На фиг. 1 изображена ветроэнергетическая установка 100 с башней 102 (с нижним башенным сегментом 102а) и гондолой 104. На гондоле 104 установлен ротор 106, например, с тремя роторными лопастями 108 и с обтекателем 110. Ротор 106 во время работы приводится ветром во вращение и тем самым приводит во вращение электрический генератор в гондоле 104 для производства электроэнергии. Башня 102 с нижним башенным сегментом 102а стоит на фундаменте 200.
На фиг. 2А-2D изображены различные схематические виды нижнего участка башни ветроэнергетической установки согласно первому примеру выполнения. Нижний башенный сегмент 102а башни 102 ветроэнергетической установки 100 предусмотрен на (бетонном) фундаменте 200. Нижний башенный сегмент 102а может иметь первую и вторую дверцы 102b, 102 с, а также кабель 10 и лестницу 20 из скоб. Внутри нижнего башенного сегмента 102а может быть предусмотрен противопожарный модуль 300. На крыше противопожарного модуля 300 могут быть предусмотрены различные силовые шкафы 400. Силовые шкафы 400 могут содержать по меньшей мере один преобразователь частоты переменного тока, а также другие блоки силовой электроники.
На фиг. 2D изображен вид нижнего башенного сегмента ветроэнергетической установки в перспективе. Нижний башенный сегмент 102а ветроэнергетической установки предусмотрен на фундаменте 200 и имеет первую и вторую дверцы 102b, 102с. Внутри нижнего башенного сегмента 102а предусмотрен противопожарный модуль 300. На крыше противопожарного модуля могут быть предусмотрены силовые шкафы 400 с преобразователями частоты переменного тока и другими блоками силовой электроники.
На фиг. 3 схематически изображен вид противопожарного модуля согласно второму примеру выполнения. Противопожарный модуль 300 содержит первую и вторую дверцы 320, 330. Первая дверца 320 может использоваться для замены трансформатора, находящегося в противопожарном модуле 300. Вторая дверца 330 может использоваться обслуживающим персоналом для подхода к распределительной установке в противопожарном модуле 300. Противопожарный модуль 300 опционально имеет на своем дне направляющие рельсы 350 для трансформатора, направляющий ролик 370, а также устройства 360 защиты при транспортировке трансформатора. Кроме того, в стенках противопожарного модуля могут быть предусмотрены несколько противопожарных заглушек 390. Эти противопожарные заглушки 390 служат для того, чтобы предусмотреть электрическую связь между внутренней частью противопожарного модуля 300 и его окружением. Направляющие рельсы 350 для трансформатора служат для возможного перемещения трансформатора по рельсам, например, для замены. Устройства 360 защиты при транспортировке трансформатора должны закрепляться на трансформаторе 500 лишь при транспортировке противопожарного модуля 300.
На фиг. 4 противопожарный модуль 300 схематически изображен вместе с трансформатором 500 согласно второму примеру выполнения изобретения. Трансформатор 500 установлен на рельсах 350. Трансформатор 500 имеет несколько электрических выводов 510, электрически соединенных, соответственно, с первым концом 710 системы 700 токоведущих шин.
Внутри противопожарного модуля 300 предусмотрены первая и вторая дверцы 320, 330, причем трансформатор 500 может демонтироваться или соответственно отгружаться через первую дверцу 320.
На фиг. 5 изображен разрез нижнего конца башни ветроэнергетической установки с противопожарным модулем согласно третьему примеру выполнения, который может основываться на первом и втором примерах выполнения, Нижний конец 102а нижнего башенного сегмента 102 размещен на фундаменте 200. В нижнем башенном сегменте 102а предусмотрены два отверстия 102е и 102f. Первое отверстие 102f служит для отгрузки трансформатора 500, а второе отверстие 102е - для доступа обслуживающего персонала. Противопожарный модуль 300 может размещаться на верхнем конце 210 фундамента 200. Противопожарный модуль 300 может иметь первую и вторую дверцы 320, 330, направляющий рельс 350 для трансформатора, направляющий ролик 370 и опционально упор 375 для роликов трансформатора. На рельсовой системе 350 размещается трансформатор 500. Во время транспортировки трансформатор может поддерживаться устройствами 360 защиты.
Дополнительно упоры 375 для роликов трансформатора (при отсутствии транспортировки) смонтированы неподвижно. Посредством направляющего ролика 370 и соответствующего троса трансформатор может втягиваться внутрь противопожарного модуля.
В противопожарном модуле 300 предусмотрена также распределительная установка 600.
Дополнительно противопожарный модуль 300 может иметь вентилятор 800, всасывающий приточный воздух для охлаждения трансформатора и снова отдающий теплый воздух.
На фиг. 6 изображен другой вид в разрезе противопожарного модуля 300 согласно третьему примеру выполнения. На дне противопожарного модуля предусмотрена рельсовая система 350, которая может включать ролики 520 трансформатора 500. На верхней стороне трансформатора 500 предусмотрены электрические выводы 510, служащие для электрической связи с токоведущей шиной 700. В этом случае токоведущая шина 700 выступает из противопожарного модуля.
Противопожарная заглушка 340, 390 служит для вывода из противопожарного модуля наружу электрических кабелей и/или электрической системы 700 из токоведущих шин. При этом заглушка 340, 390 выполнена таким образом, чтобы она по меньшей мере на время могла обеспечивать термическую развязку между внутренней и наружной областями противопожарного модуля. Это достигается за счет того, что в области противопожарной заглушки 390 предусмотрена противопожарная заливка 391 из теплоизолирующего материала. Материал противопожарной заливки 391 окружает электрические кабели и/или электрическую систему 700, 701 токоведущих шин и герметизирует противопожарную заглушку 390. Таким образом, противопожарная заливка 391 окружает участок 701 системы токоведущих шин, пропущенный через противопожарную заглушку 390. Сверху или снаружи противопожарного модуля наружу выступает участок 702 токоведущих шин 702. Токоведущие шины 701, дистанцированные друг от друга, сводятся или прилегают друг к другу на участке 703.
Материалом противопожарной заливки может быть, например, Flammadur 430.
Дополнительно наряду с двумя отверстиями 102е и 102f в стенке башни может быть предусмотрено дополнительное отверстие. Между дополнительным отверстием и противопожарным модулем может быть предусмотрен вентиляционный канал. Этот канал, а также дополнительное отверстие служат, в частности, например, для сброса наружу избыточного давления, возникшего в результате взрыва в противопожарном модуле. Дополнительное отверстие предпочтительно находится на высоте трех метров от дна. Этим обеспечивается то, что даже при нахождении какого-либо лица вблизи дополнительного отверстия это лицо не пострадало от газов, неожиданно вышедших из дополнительного отверстия. Тем самым безопасность противопожарного модуля может быть еще более повышена.
Кроме того, внутри противопожарного модуля дополнительно может быть предусмотрен огнетушительный блок. Последний может служить для тушения пожара, возникшего внутри противопожарного модуля.