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Register 4.3
Technische Beschreibung
ENERCON Windenergieanlage
E-138 EP3 E2

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Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für ENERCON E-138 EP3 E2

  • Seite 1 Register 4.3 Technische Beschreibung ENERCON Windenergieanlage E-138 EP3 E2...
  • Seite 2 Die Inhalte dieses Dokuments sind urheberrechtlich sowie hinsichtlich der sonstigen geistigen Eigentumsrechte durch nationale und internationale Gesetze und Verträge geschützt. Die Rechte an den Inhalten dieses Dokuments liegen bei der ENERCON GmbH, sofern und soweit nicht ausdrücklich ein anderer Inhaber angegeben oder of- fensichtlich erkennbar ist.
  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Übersicht ENERCON E-138 EP3 E2 ............... 1 Das ENERCON Windenergieanlagen-Konzept............ 2 Komponenten der E-138 EP3 E2 ................ 3 Rotorblätter ....................... 4 Gondel ........................ 4 3.2.1 Ringgenerator...................... 5 Turm........................... 5 Netzeinspeisesystem .................... 6 Sicherheitssystem .................... 9 Sicherheitseinrichtungen.................. 9 Sensorensystem ....................... 9 Anlagensteuerung .................... 12 Windnachführung .................... 12 Rotorblattverstellung ..................... 12 Anlagenstart...................... 13 6.3.1 Startvorbereitung.................... 13 6.3.2...
  • Seite 4 Inhaltsverzeichnis D0745897-3 / DA...
  • Seite 5: Übersicht Enercon E-138 Ep3 E2

    Übersicht ENERCON E-138 EP3 E2 Übersicht ENERCON E-138 EP3 E2 Die ENERCON Windenergieanlage E-138 EP3 E2 ist eine direktgetriebene Windenergie- anlage mit Dreiblattrotor, aktiver Blattverstellung (Pitchregelung), drehzahlvariabler Be- triebsweise und einer Nennleistung von 4200 kW. Sie hat einen Rotordurchmesser von 138,25 m und ist mit Nabenhöhen von 81 m bis 160 m lieferbar.
  • Seite 6: Das Enercon Windenergieanlagen-Konzept

    Getriebe eingesetzt. Die Blattverstelleinheiten begrenzen die Drehzahl des Rotors und die dem Wind entnommene Leistung. Somit wird die maxi- male Leistung der E-138 EP3 E2 auch kurzfristig exakt auf Nennleistung begrenzt. Durch Verstellen der Rotorblätter in Fahnenstellung wird der Rotor angehalten, ohne dass der Antriebsstrang durch den Einsatz einer mechanischen Bremse belastet wird.
  • Seite 7: Komponenten Der E-138 Ep3 E2

    Komponenten der E-138 EP3 E2 Komponenten der E-138 EP3 E2 Abb. 2: Gondelschnitt 1 Rotornabe 2 Rotorlager 3 Generator-Stator 4 Generator-Rotor 5 Rotorarretierung 6 Windmessgerät mit Blitzfangstangen 7 Befeuerung (optional) 8 Maschinenträger 9 Gondelsteuerschrank 10 Azimutantrieb 11 Azimutlager 12 Statortragstern 13 Tragarm...
  • Seite 8: Rotorblätter

    Lasten ■ effizienter Materialeinsatz Die Rotorblätter der E-138 EP3 E2 sind speziell für den Betrieb mit variabler Blattverstel- lung und variabler Drehzahl ausgelegt. Die Oberflächenbeschichtung auf Polyurethanba- sis schützt die Rotorblätter vor Umwelteinflüssen wie z. B. UV-Strahlung und Erosion. Die Beschichtung ist sehr abriebfest und zähhart.
  • Seite 9: Ringgenerator

    Energieversorgungsunternehmens (EVU) verbunden, sondern durch den Vollumrichter vom Netz entkoppelt. Turm Der Turm der Windenergieanlage E-138 EP3 E2 ist ein Hybridturm aus Betonfertigteilen mit Stahlsektion oder ein Stahlrohrturm. Alle Türme werden bereits im Werk mit dem fertigen Anstrich bzw. Witterungs- und Korro- sionsschutz versehen, so dass nach der Montage, außer der Ausbesserung von Fehlstel-...
  • Seite 10: Netzeinspeisesystem

    Änderung der eingespeisten Leistung auf der Netzseite aus. Analog wirken sich eventuelle Störungen im elektrischen Netz praktisch nicht auf die mechanische Seite der WEA aus. Die eingespeiste elektrische Leistung der E-138 EP3 E2 kann von 0 kW bis 4200 kW exakt geregelt werden.
  • Seite 11 ENERCON Windenergieanlagen können in Netzen mit einer Nennfrequenz von 50 Hz oder auch 60 Hz eingesetzt werden. Der Arbeitsbereich der E-138 EP3 E2 ist durch einen unteren und oberen Grenzwert für die Frequenz vorgegeben. Über- und Unterfrequenzereignisse am Referenzpunkt der WEA führen zum Auslösen des Frequenzschutzes und nach Ablauf der Verzögerungszeit von maximal 60 s zum Abschalten der WEA.
  • Seite 12 Netzeinspeisesystem Die eingespeiste Wirkleistung der ENERCON Windenergieanlagen kann im Normalbetrieb vorbeugend begrenzt werden. Im Fall einer Unterfrequenz wird dann die durch diese Be- grenzung vorgehaltene Leistung zur Frequenzstabilisierung bereitgestellt. Die Charakte- ristik dieser Regelung kann sehr flexibel an verschiedenste Anforderungen angepasst werden.
  • Seite 13: Sicherheitssystem

    Sicherheitssystem Sicherheitssystem Die E-138 EP3 E2 verfügt über eine Vielzahl von sicherheitstechnischen Einrichtungen, die dazu dienen, die Windenergieanlage dauerhaft in einem sicheren Betriebsbereich zu halten. Neben Komponenten, die ein sicheres Anhalten der Windenergieanlagen gewähr- leisten, zählt hierzu ein komplexes Sensorsystem. Dieses erfasst ständig alle relevanten Betriebszustände der Windenergieanlage und stellt die entsprechenden Informationen...
  • Seite 14 Anlagensteuerung selbst oder, wo dies nicht möglich ist, im Zuge der Anlagen- wartung kontrolliert. Drehzahlüberwachung Die Anlagensteuerung der ENERCON Windenergieanlage regelt durch Verstellung des Blattwinkels die Rotordrehzahl so, dass die Nenndrehzahl auch bei sehr starkem Wind nicht nennenswert überschritten wird. Auf plötzlich eintretende Ereignisse, wie z. B. eine starke Windbö...
  • Seite 15 Windenergieanlage an und unternimmt keinen erneuten Start- versuch. Temperaturüberwachung Einige Komponenten der ENERCON Windenergieanlage werden gekühlt. Zudem messen Temperatursensoren kontinuierlich die Temperatur an Anlagenkomponenten, die vor ho- hen Temperaturen geschützt werden müssen. Bei zu hohen Temperaturen wird die Leistung der Windenergieanlage reduziert, gegebe- nenfalls wird sie angehalten.
  • Seite 16: Anlagensteuerung

    Anlagensteuerung Anlagensteuerung Die Steuerung der E-138 EP3 E2 beruht auf einem im Hause ENERCON entwickelten Mi- kroprozessorsystem, das über Sensoren sämtliche Anlagenkomponenten sowie Daten, wie Windrichtung und Windgeschwindigkeit, abfragt und die Betriebsweise der E-138 EP3 E2 entsprechend anpasst. Der aktuelle Status der Windenergieanlage und eventuelle Stö- rungen werden im Anlagendisplay des Steuerschranks im Turmfuß...
  • Seite 17: Anlagenstart

    Anlagensteuerung Blattwinkel Besondere Rotorblattstellungen (Blattwinkel) sind bei der E-138 EP3 E2: A: 0° Normalstellung im Teillastbetrieb: maximale Ausnutzung des Windangebots. B: ≥60° Trudelbetrieb (Windenergieanlage speist wegen zu geringer Windgeschwin- digkeit keine Leistung ein): Je nach Windgeschwindigkeit dreht sich der Rotor mit geringer Drehzahl oder steht bei völliger Windstille still.
  • Seite 18: Erregung Des Generators

    Der Gradient für die Leistungserhöhung (dP/dt) nach einem Netzfehler oder nach einem Normalstart kann in der Anlagensteuerung innerhalb eines bestimmten Bereichs festge- legt werden. Nähere Angaben hierzu können aus dem Datenblatt Netztechnische Leis- tungsmerkmale für den jeweiligen ENERCON Windenergieanlagentyp entnommen wer- den. 14 von 21...
  • Seite 19: Betriebsarten

    Anlagensteuerung Betriebsarten Ist der Startvorgang der E-138 EP3 E2 beendet, arbeitet die Windenergieanlage im Auto- matikbetrieb (Normalbetrieb). Im Betrieb werden ständig die Windverhältnisse ermittelt, die Rotordrehzahl, die Generatorerregung und die Generatorleistung optimiert, die Gon- delposition der Windrichtung angepasst und sämtliche Sensorzustände erfasst.
  • Seite 20: Trudelbetrieb

    Anlagensteuerung 6.4.3 Trudelbetrieb Windgeschwindigkeit v < 2 m/s Bei Windgeschwindigkeiten unterhalb 2 m/s kann kein Strom ins Netz eingespeist werden. Die Windenergieanlage läuft im Trudelbetrieb, d. h. die Rotorblätter sind weitgehend aus dem Wind gedreht (Blattwinkel ≥60°), und der Rotor dreht sich langsam oder bleibt bei völliger Windstille ganz stehen.
  • Seite 21: Sicheres Anhalten Der Windenergieanlage

    Anlagensteuerung Sicheres Anhalten der Windenergieanlage Die ENERCON Windenergieanlage kann durch manuellen Eingriff oder automatisch durch die Steuerung angehalten werden. Die Ursachen werden nach Gefährdung in Gruppen eingeteilt. Stopp der Windenergieanlage bei... Störung Normalbetrieb z. B. -2° Endschalter, z. B. Lastabwurf, Fehler im Datenbus, z.
  • Seite 22: Fernüberwachung

    Diese kann jederzeit die Betriebsdaten von jeder Windenergieanlage ab- rufen und ggf. sofort auf Auffälligkeiten und Störungen reagieren. Auch alle Statusmeldungen gehen über das ENERCON SCADA System an eine Service- niederlassung und werden dort dauerhaft gespeichert. Nur so ist gewährleistet, dass alle Erfahrungen aus dem praktischen Langzeitbetrieb in die Weiterentwicklung der ENERCON Windenergieanlagen einfließen können.
  • Seite 23: Wartung

    Wartung Um den dauerhaft sicheren und optimalen Betrieb der Windenergieanlage sicherzustellen, muss diese in regelmäßigen Abständen gewartet werden. ENERCON Windenergieanlagen werden regelmäßig, je nach Anforderung mindestens einmal jährlich, gewartet. Bei der Wartung werden alle sicherheitsrelevanten Komponenten und Funktionen geprüft, z. B. Blattverstellung, Windnachführung, Sicherheitssysteme, Blitzschutzsystem, An- schlagpunkte und Sicherheitssteigleiter.
  • Seite 24: Technische Daten E-138 Ep3 E2

    Technische Daten E-138 EP3 E2 Technische Daten E-138 EP3 E2 Allgemein Hersteller ENERCON GmbH Dreekamp 5 26605 Aurich Deutschland Typenbezeichnung E-138 EP3 E2 Nennleistung 4200 kW Auslegungslebensdauer 25 Jahre Rotordurchmesser 138,25 m IEC-Windklasse (ed. 3) IIIA Extrem-Windgeschwindigkeit 37,5 m/s in Nabenhöhe (10-min-Mittel- entspricht einem Lastäquivalent von circa 52,5 m/s (3-s- wert) Bö)
  • Seite 25 Technische Daten E-138 EP3 E2 Antriebsstrang mit Generator Lagerung 2 Kegelrollenlager Generator ENERCON Ringgenerator, direktgetrieben Netzeinspeisung ENERCON Wechselrichter mit hoher Taktfrequenz und sinusförmigem Strom Schutzart/Isolationsklasse mindestens IP 23/F Bremssystem aerodynamische Bremse drei autarke Blattverstelleinheiten mit Notversorgung Rotorhaltebremse hydraulisch Rotorarretierung in 10°-Stufen rastend Windnachführung...

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