Энергия из воздуха, первые шаги: Балаклавская ВЭС

Оригинал взят у strangernn в Энергия из воздуха, первые шаги: Балаклавская ВЭС


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

Источник