NORDEX N50/800 kw. Teknisk beskrivelse NORDEX GmbH Ret til ændringer af tekniske oplysninger forbeholdes. Alle rettigheder forbeholdes.

Transkript

1 NORDEX N50/800 kw Teknisk beskrivelse NORDEX GmbH Ret til ændringer af tekniske oplysninger forbeholdes. Alle rettigheder forbeholdes. Tekniske beskrivelser N50 Rev. 3.0, ,mkc Ret til ændringer forbeholdes 1 / 8

2 Indholdsfortegnelse 1 Design Rotor Hovedaksel Gearkasse Generator Køling og filtrering Bremsesystem Hydrauliksystem Nacelle Krøjesystem Tårn og fundament Styring Beskyttelse mod lynnedslag Generelle forbehold Design NORDEX N50/800 kw er en vindmølle med en rotordiameter på 50 m og en nominel effekt på 800 kw. Rotoren har tre vinger og er udformet med horisontal akse. Rotoren er placeret i vindmøllens vindside. Den har aktiv krøjning. Dens kompakte layout og det gunstige forhold mellem pris og ydelse gør den særdeles attraktiv. Alle NORDEX vindmøller er fremstillet i overensstemmelse med ISO 9001 kvalitetsnormer. Vedrørende alle hovedkomponenter samarbejder NORDEX med et antal kvalificerede leverandører. Layout tegning af NORDEX N50/800 kw Rotornav 8 Luftindtag 15 Krøjebremse-caliper 2 Navforlænger 9 Køler 16 Krøjebremseskive 3 Hovedleje 10 Luftudtag 17 Krøjeleje 4 Inddækning af nacelle 11 Generator 18 Krøjemotor 5 Kran 12 Kobling 19 Maskinramme 6 Gearkasse ophæng 13 Skivebremse 7 Gearkasse 14 Tårn Tekniske beskrivelser N50 Rev. 3.0, ,mkc Ret til ændringer forbeholdes. 2 / 8

3 Generelle data Effektregulering Mærkeeffekt Start vindhastighed Nominel effekt ved vindhastighed Stop vindhastighed Støjniveau Beregnet levetid 3-vinget frontløber mølle med horisontal akse Stall 800 kw / 200 kw 2,5 m/s 15 m/s 25 m/s 99,9 db(a) (målt i henhold til danske retningslinier ved 8 m/s på 46 m rørtårn) 20 år Klimatiske designbetingelser Klasse Alle danske terrænklasser DS 472, ruhedsklasse 1 til 4 Temperaturskala Fra 20 til +40 C 2 Rotor NORDEX N50/800 kw er en stallreguleret vindmølle. Vingerne er fremstillet af glasfiberforstærket polyester af høj kvalitet (GRP). Vingespidserne kan drejes 85 grader i forhold til resten af vingen, så de i denne position virker som aerodynamiske bremser. Der er indbygget lynafledere i vingespidserne, således at et lynnedslag føres videre til navet og derfra videre til tårn og møllens jordingssystem. Hoveddata for rotor Rotordiameter 50 m Bestrøget areal m 2 Maksimal tiphastighed 62,18 m/s Specifik effekt 407 W/m 2 Rotorhastighed 23,75 o./min./ 15,3 o./min. Rotorens hældningsvinkel 4 Rotor konusvinkel -2 Afstand fra vingespids til tårn 3,0 m Samlet vægt inkl. vinger og nav ca. 16 t Rotornav Støbejern med kuglegrafit GGG 40.3 Vægt ca. 3,4 t Rotor Glasfiberforstærket polyester (GRP) Vingelængde 23,3 m Vingetip-længde 3,7 m Vridning 12,1 Vægt per vinge ca. 3,0 t Vægt pr. forlænger/extender ca. 1,2 t 3 Hovedaksel Hovedakslen er smedet af sejhærdet stål af høj kvalitet. Hen imod rotoren er hovedakslen støttet af et massivt, selvjusterende kugleleje, der optager den aksiale belastning fra rotoren. Akslen er igen understøttet i gearkassen. Tekniske beskrivelser N50 Rev. 3.0, ,mkc Ret til ændringer forbeholdes. 3 / 8

4 Fødderne til hovedakslens leje og gearkassen er fremstillet af støbejern med kuglegrafit, hvilket er optimalt med hensyn til konstruktionens styrke og optagelse af vibrationer, samtidig med at det reducerer vindmøllens generelle støjniveau. Hovedaksel 42 CrMo 4V Vægt ca. 2,8 t Hovedakslens leje Selvjusterende kuglelejer Lejehus Støbejern med kuglegrafit GGG 40,3 4 Gearkasse Gearkassen er et tretrins design. Det første trin er et planettrin, og de to andre er med cylindriske tandhjul. Planetgearet gør konstruktionen meget kompakt, men tillader og muliggør, at det høje moment fra rotoren overføres med lavere last på den enkelte tand og med en høj gearudveksling. Alle trinnene er skråfortandede, hvilket sikrer større styrke og reducerer støjen fra gearkassen. Gearkasseolien holdes inden for sit optimale temperaturinterval via et dobbelt kølekredsløb (indvendigt kredsløb olie, udvendigt kredsløb vand). Vand-til-luft varmeveksleren er placeret i den øverste del af nacellen og køles af luft udefra. Gearkassen støttes af fire kraftige gummibøsninger, der er fastgjort til maskinrammen. På denne måde opnås en mekanisk afkobling og derved en reduktion i støjudledningen og torsionstoppe reduceres. Gearkasse 3-trins planetgear og skråfortandet tandhjulsgear Nominel effekt 856 kw Udveksling 1 : 63,3 Smøring Tvangs-/stænksmøring Oliemængde 75 l Olietype i gearkasse VG320 Olieskift Årlig kontrol, udskiftning efter behov Hovedakslens leje Cylindriske rullelejer Vægt eksl. olie ca. 4,5 t 5 Generator Generatoren har dobbeltvikling og er en 4/6 polet, vandkølet, asynkron, kortslutningsgenerator. Ved lave vindhastigheder virker generatoren på den 6-polede 200 kw vikling og ved høje vindhastigheder på den 4-polede 800 kw vikling. På begge trin kobles generatoren blødt til det elektriske net via en thyristorenhed. Denne by-passes derefter af hovedkontaktoren. Generatoren er koblet til gearkassen med to LCD koblingsskiver af glasfiber. Denne kobling kan klare et højt moment. Det massive gummiophæng kobler generatoren fra nacellen, hvorved overførslen af maskinstøj reduceres. Generatoren er designet til isolationsklasse F men opererer som klasse B. Generator 800 kw (G1) 200 kw (G2) Kabinettype IP 54 Nominel effekt kw Nominel spænding V Frekvens Hz Hastighed o./min Poler 4 6 Tekniske beskrivelser N50 Rev. 3.0, ,mkc Ret til ændringer forbeholdes. 4 / 8

5 6 Køling og filtrering Gearkasse og generator er vandkølet. Systemet er designet på en sådan måde, at der også ved høje omgivelsestemperaturer opnås optimale driftstemperaturer. Med baggrund i forskellige temperaturniveauer vil gearolien blive kølet før generatoren. Gearkasse køling: Varmen fra gearkassen overføres til vandet i en plade varmeveksler. Køle filtrationspumpen overfører den varme gearkasse olie via et 10µm filter til pladeveksleren. På denne måde sker varmeoverførelsen fra gearolie til kølevand. Det nu nedkølede olie bliver fremført til de varmebelastede dele i gearkassen via et rørsystem. Filtrene filtrere urenhederne ud af olien. Som option og mod ekstra betaling, kan der installeres ekstra bypass-filtrering. Generator køling: Varmeoverføringen fra generatoren til kølevandet sker ved direkte varmeoverførelse til kølevandet der løber i en form for rør i generatorhuset. En udendørs monteret vand/luftkøler, nedkøler kølekredsens yderligere. Vand/luftkøleren er placeret i den øverste del af nacellen og gennemstrømmes af friskluft. Temperaturen på nogle af gearkassens lejer, gearolien, generatorens viklinger, generatorens lejer og kølevandet overvåges permanent og delvist redundant af møllens kontrolsystem. Princip skitse: Gearkasse Vand/luftkøler Plade varmeveksler Kølefiltrationspumpe Generator Pumpe station 7 Bremsesystem Det primære bremsesystem på NORDEX N50/800 kw er den aerodynamiske vingespidsbremse. Den sekundære bremse er en skivebremse, der er placeret på højhastighedakslen. Begge systemer kan uafhængigt af hinanden nedbremse vindmøllen fra enhver tilstand med henblik på at opnå en sikker status. Begge bremsesystemer er fejlsikre, dvs. bremsning opnås, selv om energiforsyningen skulle svigte. Den aerodynamiske bremse gøres fejlsikker via dens passive aktivering. Centrifugalkraften får vingespidserne til at dreje til bremsepositionen. Skivebremsens fejlsikre drift garanteres af dens fjederfunktion. Ved normal bremsning drejes vingespidserne til deres bremseposition ved reduktion af hydrauliktrykket. Når rotationshastigheden på den langsom gående aksel er ca. 4,7 o./min., aktiveres skivebremsen, der standser vindmøllen. Bremsetrykket styres på en sådan måde, at pludselig stop undgås. Dette tillader en blød nedbremsning uden effektstød. Tekniske beskrivelser N50 Rev. 3.0, ,mkc Ret til ændringer forbeholdes. 5 / 8

6 Kun i tilfælde af nødbremsning aktiveres begge bremsesystemer samtidig. Aerodynamisk bremse Drejelige vingetipper (85 ) Drift Centrifugalkraft og fjeder Aktivering Reduktion af hydrauliktrykket Aktiveringsbetingelser Styring, for høj rotorhastighed, nødstop Mekanisk bremse Skivebremse Placering Hurtiggående aksel Skivediameter 700 mm Antal bremse-calipre 1 Bremsebelægning Metal 8 Hydrauliksystem Hydrauliksystem Hydraulikolie type DTE MOBIL 24 Oliemængde 70 l Nominel effekt for pumpemotor 1,5 kw Varmebeskyttelse Indbygget PT100 9 Nacelle Nacellen består af en svejst eller støbt maskinramme og nacellekabinettet. Kabinettet er fremstillet af glasfiberforstærket polyester af høj kvalitet (GRP). Nacellens tag åbnes hydraulisk. Ved hjælp af nacellens form og køleren, der er placeret i øverste sektion, udnyttes den naturlige luftstrøm til køling. Nacelle maskinramme nacellekabinet 10 Krøjesystem Svejst el. støbt konstruktion Støbejern GGG 40.3/Stål S235J2G3 Skalkonstruktion på svejset ramme Glasfiberforstærket plast (GRP) Vindretningen og vindhastigheden overvåges konstant af to gensidigt uafhængige vindsystemer over nacellen. Når vindretningen afviger fra vindmøllens retning, krøjes vindmøllen aktivt. Krøjesystemet er baseret på en krøjering af kuglelejetypen mellem tårn og nacelle. Den aktive krøjning udføres af to elektriske planetgear, der er forbundet med krøjegearingen ved hjælp af tandhjul. Fjederaktiverede bremser er indbygget i gearene. Krøjesystemet er desuden udstyret med en skivebremse med fire hydrauliske bremsekalipre. Under krøjning udløses disse kun delvist for at opnå en jævn bevægelse. Når der ikke er nogen krøjning, holdes nacellen sikkert på plads af skivebremsen og de bremser, der er indbygget i krøjegearene. Krøjeleje Kugleleje 42 Cr Mo 4 Vægt ca. 0,6 t Krøjedrev Motor Asynkrone motorer med indbyggede bremser Gear 4-trins planetgear Antal drev 2 Smøring Olie Tekniske beskrivelser N50 Rev. 3.0, ,mkc Ret til ændringer forbeholdes. 6 / 8

7 Krøjehastighed ca. 0,6 /s Krøjebremser Trykdrevet skivebremse Bremsebelægning Hård metal Antal bremsekalibre 4 11 Tårn og fundament NORDEX N50/800 kw rejses på et rørtårn af stål til 45, 46 eller 50 m navhøjde. Tårnet er udstyret med stige, sikkerhedswire og afsatser inden i tårnet. Korrosionsbeskyttelse opnås ved sandblæsning og en epoxybelægning på tårnets overflade i henhold til ISO Rørtårn Korrosionsbeskyttelse Oplysninger om fastgørelse til tårnfundament S235 JRG2, S355 J2G3 Epoxybelægning Flange og bolte indstøbt i beton Navhøjde 45/46 m 50 m Klasser Alle danske terrænklasser Alle danske terrænklasser Antal tårnsektioner 2 2 Fundamentet til NORDEX N50/800 kw afhænger af jordbundsforholdene på det planlagte konstruktionssted. Forankring af tårnet udføres med dobbelte flanger og ankerbolte. 12 Styring Styringen til NORDEX N50/800 kw, er sammen med koblingsudstyr og sikkerhedsanlæg, placeret i eltavlens nederste del. På en kontrolskærm i eltavlen kan alle driftsdata overvåges og kontrolleres, og en række funktioner, f.eks. start, stop og krøjning kan styres. Desuden er NORDEX N50/800 kw udstyret med et fjernovervågningssystem, der kræves kun en telefonforbindelse (ISDN). Den relevante kommunikationssoftware kan installeres på enhver PC med Windows NT og leveres af NORDEX. Styringen registrerer alle driftsparametre, f.eks. energiproduktion, vindforhold, temperaturer for hovedkomponenterne, hydrauliktryk, nettilstand osv. På baggrund af disse værdier styre kontrolsystemet møllen. I tilfælde af svigt sendes en alarm via fjernovervågningssystemet. Systemet gemmer en hændelses log, der kan hentes frem til fejlanalyse. For at sikre kontrolleret nedlukning i tilfælde af netsvigt er vindmøllen udstyret med et nødstrømsanlæg (UPS). Styring Fjernstyring / PLC Netforbindelse Via soft-power thyristorstyring Automatisk genstart efter netudfald Ja efter stopvind Ja 13 Beskyttelse mod lynnedslag Under udviklingen af NORDEX N50/800 kw har man været meget opmærksom på lynsikring. En yderst pålidelig beskyttelse er opnået for alle komponenter. Vindmøllens beskyttelse mod lynnedslag Tekniske beskrivelser N50 Rev. 3.0, ,mkc Ret til ændringer forbeholdes. 7 / 8

8 og overspænding er baseret på lynafledningszone konceptet og er i overensstemmelse med IEC og DIN VDE Generelle forbehold I tilfælde af høj vindhastighed, høj omgivende temperatur, lav luftfugtighed og/eller underspænding i en eller anden kombination kan der opstå en højere temperatur end normalt i vindmøllens komponenter. I så fald kan der ske en effektreduktion. Dette gælder også for anvendelse af vindmøllen i en højde på mere end meter over havoverfladen. I tilfælde af isdannelse på vingerne skal vindmøllen standses. Ved meget lave temperaturer, f.eks efter netudfald, skal man forvente en periode til opvarmning af visse komponenter i vindmøllen. I forbindelse med den konstante udvikling og forbedring af vore produkter forbeholder vi os ret til at foretage tekniske ændringer uden forudgående varsel. Tekniske beskrivelser N50 Rev. 3.0, ,mkc Ret til ændringer forbeholdes. 8 / 8