DK175357B1 - Vindmölle generator for höjspænding - Google Patents

Description

DK 175357 B1

Teknisk område 5 Den foreliggende opfindelse angår et vindkraftanlæg omfattende mindst en roterende højspændingsgenerator, der er koblet til en turbine via et akselorgan og har en stator med mindst en vikling og en rotor, som angivet i indledningen til krav 1, som er beregnet til forbindelse med distributions- eller transmissionsnet, herefter kaldet ledningsnet. Opfindelsen angår endvidere 10 en elektrisk generator til høj spænding i en vindkraftstation beregnet til det ovennævnte formål. Opfindelsen angår desuden et anlæg med variabel hastighed indeholdende den ovennævnte generator.

Bagqrundsteknik 15

Et vindkraftanlæg kan være en enkel ledningsnetforbundet enhed, men består sædvanligvis af et antal vindturbiner, der danner en vindkraftpark. Hver vindturbine er udstyret med en elektrisk generator anbragt i et nav. Generatoren kan være synkron eller af induktionstypen. Induktionsgeneratorer er mere 20 almindelige i dag, fordi de er billigere og mere robuste. Den synkrone generator kan fremstille reaktiv effekt, hvilket er en fordel i forhold til induktionsmaskinen. Størrelsen af vindturbinen er i dag typisk 100 - 3000 kW med mange kommercielle turbiner omkring 500 kW. Tendensen går mod større effekt og spænding for generatoren. Nutidens spændingsniveauer er fra 400 25 V op til nogle få kV. I de fleste vindturbineparker er det nødvendigt at udstyre hver vindturbine med en transformer som forøger spændingen til en lokal distributionsspænding, der typisk kan være 10-30 kV. Denne transformer og generatoren udgør således integrerede del af et anlæg. Individuelle enheder er indbyrdes forbundet i forgrenings- eller ringnet med højspændingskabler.

30 Distributionsnettet kan være forbundet med et transmissionsnet ved hjælp af en enkelt eller et par effekttransformere. Transformerne medfører en ekstra omkostning og har endvidere den ulempe, at den samlede virkningsgrad for systemet reduceres. De udgør også en brandrisiko, eftersom de indeholder transformerolie, som kan lække ud i tilfælde af svigt eller hærværk.

I DK 175357 B1 I

i 2 I

I Hvis det derfor var muligt at fremstille elektriske generatorer til betydeligt hø- I

I jere spændinger, kunne i det mindste distributionstransformeren elimineres. I

I Det er muligt med nutidens generatorteknologi at fremstille en 10 kV genera- I

I 5 tor og dermed eliminere distributionstransformeren, men omkostningerne I

I ville være langt højere end en mere typisk 660 V maskine. Desuden er nuti- I

I dens teknologi til isolering af statorviklinger følsom over for temperaturæn- I

I dringer, fugt og salt, som en vindturbinegenerator kan blive udsat for. Dette I

I gør det urealistisk med nutidens teknologi at udelade distributionstransforme- I

I 10 re. I

I En højspændingsgenerator har et magnetisk kredsløb, som omfatter en la- I

I mineret kerne, f.eks. af pladestål med en svejst konstruktion. For at muliggø- I

I re ventilation og afkøling er kernen ofte inddelt i lag med radiale og/eller ak- I

I 15 siale ventilationskanaler. Det magnetiske kredsløbs vikling er anbragt i slid- I

I ser i kernen, hvilke slidser generelt har et tværsnit med form som et rektangel I

I eller en trapez. I

I Ved flerfasede elektriske højspændingsgeneratorer er viklingerne dannet I

I 20 enten som enkeltlagsviklinger eller som dobbeltlagsviklinger. Ved enkelt- I

I lagsviklinger er der kun en spoleside pr. slids, medens der er to spolesider I

I pr. slids ved dobbeltlagsviklinger. Ved "spoleside" forstås en eller flere ledere I

I kombineret lodret eller vandret og forsynet med en fælles spoleisolering, dvs. I

I en isolering udformet til at modstå generatorens mærkespænding til jord. I

I 25 I

I Dobbeltlagsviklinger er generelt fremstillet som diamantviklinger, medens I

I enkeltlagsviklinger i denne forbindelse kan være fremstillet som diamantvik- I

I linger eller flade viklinger. Der findes kun en (eventuelt to) spolebredder i di- I

I amantviklinger, medens flade viklinger er fremstillet som koncentriske viklin- I

30 ger, dvs. med en vidt varierende spolebredde. Ved "spolebredde" forstås af- I

I standen i buedimension mellem to spolesider, der hører til samme spole. I

DK 175357 B1 3

Normalt er alle store maskiner fremstillet med dobbeltlagsviklinger og spoler med samme størrelse. Hver spole er placeret med den ene side i det ene lag og den anden side i det andet lag. Dette betyder, at alle spoler krydser hinanden ved spolens ende. Hvis der findes mere end to lag, komplicerer disse 5 krydsninger vikiingsarbejdet, og spolens ende er mindre tilfredsstillende.

Det menes, at spoler til roterende generatorer kan fremstilles med gode resultater inden for et spændingsområde på 3 - 20 kV.

10 I teorien er det kendt, hvordan man kan opnå større spændingsniveauer. Sådanne generatorer er f.eks. beskrevet i US-A-4429244, US-A-4164672 og US-A-3743867. Maskinkonstruktionerne ifølge de nævnte skrifter tillader imidlertid ikke optimal udnyttelse af det elektromagnetiske materiale i stato-ren.

15

Der findes også vindturbiner, som arbejder med variabel turbinehastighed.

Denne driftsmåde er fordelagtig, fordi den aerodynamiske virkningsgrad kan maksimeres. Ved systemer med variabel hastighed anvendes der to generatorer med forskellige antal poler eller generatorer med viklinger, som kan for-20 bindes for drift ved to hastigheder. Variabel hastighed kan ligeledes opnås ved hjælp af en frekvensomsætter. Et system med variabel hastighed bliver forenklet, når der anvendes en synkron generator, fordi der kan anvendes en enkel diodeensretter mellem generator og DC-forbindelse. De to almindeligste vekselrettertyper er lednings-kommuteret og kraft-kommuteret. Disse to 25 typer vekselrettere frembringer forskellige typer harmoniske svingninger og kræver dermed forskellige ledningsfiltre. Den lednings-kommuterede veksel-retter er udstyret med tyristorer, som frembringer harmonisk strøm, der kan omdannes til harmoniske spændingssvingninger på ledningsnettet. For at eliminere disse harmoniske svingninger skal der anvendes et stort led-30 ningsnetfilter. En anden ulempe er, at den lednings-kommuterede vekselret-ter forbruger reaktiv effekt. En kraft-kommuteret vekselretter kan frembringe sit eget trefasede spændingssystem, og hvis vekselretteren er forbundet med ledningsnettet, kan den frit vælge hvilken effektfaktor den vil anvende, og i

I DK 175357 B1 I

i 4 I

I hvilken retning effekten skal ledes. Ved anvendelse af pulsebreddemodulati- I

I on (PWM) elimineres de lavfrekvente harmoniske svingninger, og de første I

I harmoniske svingninger har en frekvens omkring vekselretterens skiftefre- I

I kvens. Den mest interessante ventil for en PWM-vekselretter er den topolede I

I 5 transistor med isoleret port (Insulated Gate Bipolar Transistor, IGTB). Med de I

I nyeste IGTB-ventiler vil der blive anvendt en skiftefrekvens på fra 5 til 10 I

I kHz. Nutidens IGTB-ventiler er begrænset med hensyn til spænding og ef- I

I fekt, så at en enkelt sekspuls-vekselretter kan klare ca. 1 MVA ved 1-2 kV. I

I 10 Beskrivelse af opfindelsen I

I Formålet for opfindelsen er således at angive et vindkraftanlæg med mindst I

I en elektrisk generator, som kan anvendes til sådanne høje spændinger, at I

I distributionstransformeren kan udelades, dvs. et anlæg hvor de elektriske I

I 15 generatorer er beregnet til betydeligt højere spændinger end konventionelle I

I maskiner af en tilsvarende type, for at kunne udføre direkte forbindelse til I

I ledningsnet ved alle typer af høje spændinger, især overstigende de 20 kV, I

I som i dag betragtes som en øvre grænse. Et andet formål for opfindelsen er I

I at angive en elektrisk generator, som ikke er følsom over for salt, fugt eller I

I 20 temperaturvariationer, således som kendte højspændingsviklinger er det. Et I

I tredje formål for opfindelsen er at angive et alternativ med variabel hastighed I

I for den resulterende højspænding, hvis distributionstransformeren elimine- I

I res. I

I 25 Ifølge et aspekt for den foreliggende opfindelse er der tilvejebragt et vind- I

I kraftanlæg som angivet i krav 1. I

I Ved anvendelse af massiv isolering i kombination med de øvrige angivne I

I træk kan nettet forsynes uden anvendelse af en mellemliggende optransfor- I

I 30 mer selv ved netspændinger, der ligger betydeligt over 20 kV. Endvidere er I

I denne isolering fuldstændig ufølsom over for salt, fugt og temperaturvariatio- I

I ner. Elimineringen af transformeren medfører store besparelser og resulterer I

I også i flere andre forenklinger og besparelser. I

DK 175357 B1 5

Vindkraftanlæg er ofte placeret på landbrugsjord og tæt på bebyggede områ der. Ved et konventionelt vindkraftanlæg skal transformeren være beskyttet mod at forårsage fare på grund af eksplosionsrisiko eller lækkende olie. Det 5 kan være nødvendigt at bygge en transformerstation i beton ved fundamentet for hver vindturbineenhed. Ved fremtidige offshore-anlæg ville det være vanskeligt og dyrt at reparere og vedligeholde transformeren. Hvis transformeren således elimineres, elimineres transformerhuset, og det er endvidere muligt at anvende tyndere kabler til generatoren. Desuden elimineres transforme- 10 rens forbrug af reaktiv effekt og elektriske tab. Fjernelsen af transformeren eliminerer også et sæt afbryderenheder, der tidligere var nødvendige mellem transformeren og generatoren.

Anlægget ifølge opfindelsen gør det også muligt at indrette flere forbindelser 15 med forskellige spændingsniveauer, dvs. opfindelsen kan anvendes for al hjælpeeffekt i kraftstationen. En anden måde at levere hjælpeeffekt til hver vindturbine er at have et billigt lavspændingsnet parallelt med distributionsnettet.

20 Ifølge et andet aspekt for den foreliggende opfindelse er der tilvejebragt en elektrisk generator som angivet i krav 25.

Ved en særlig foretrukket udførelsesform for henholdsvis anlægget og generatoren omfatter det massive isoleringssystem mindst to adskilte lag, f.eks.

25 halvledende lag, hvor hvert lag i det væsentlige udgør en ækvipotentialflade, og en mellemliggende massiv isolering derimellem, hvor mindst et af lagene har i det væsentlige samme varmeudvidelseskoefficient som den massive isolering.

30 Denne udførelsesform udgør en hensigtsmæssig udførelsesform for den massive isolering, som på optimal måde gør det muligt at forbinde viklingerne direkte med højspændingsnettet, idet harmonisering af varmeudvidelseskoef- _______

I DK 175357 B1 I

I 6 I

I ficienterne eliminerer risikoen for defekter, revner og lignende ved termisk I

I bevægelse i viklingen. I

I Det turde være indlysende, at viklingerne og isoleringslagene er fleksible, så I

I 5 at de kan bøjes. Det skal også påpeges, at anlægget ifølge opfindelsen kan I

konstrueres under anvendelse af enten vandrette eller lodrette generatorer. I

I De ovennævnte og andre foretrukne udførelsesformer for opfindelsen er an- I

I givet i de uselvstændige krav. I

I 10 I

I En større og væsentlig forskel mellem kendt teknologi og udførelsesformen I

I ifølge opfindelsen er, at en elektrisk generator med et magnetisk kredsløb er I

I indrettet til via blot afbrydere og isolatorer at blive forbundet direkte med en I

I høj forsyningsspænding, typisk i nærheden af mellem 2 og 50 kV, fortrinsvis I

I 15 højere end 10 kV. Det magnetiske kredsløb omfatter en lamineret kerne med I

I mindst en vikling, der består af et gevindskåret kabel med en eller flere per- I

I manent isolerede ledere, der har et halvledende lag både ved lederen og I

I uden for isoleringen, idet det halvledende lag er forbundet med et jordpoten- I

I tiale. I

I 20 I

I For at løse de problemer, der opstår ved direkte forbindelse af elektriske ma- I

I skiner med alle typer højspændingsledningsnet, har generatoren i anlægget I

I ifølge opfindelsen et antal træk som nævnt ovenfor, der klart afviger fra kendt I

I teknologi. Yderligere træk og yderligere fordele er angivet i de uselvstændige I

I 25 krav og omtales i det følgende. I

I Sådanne ovennævnte træk og andre væsentlige kendetegn ved opfindelsen I

I og således ved vindkraftanlægget ifølge opfindelsen indbefatter følgende: I

I 30 · Viklingen i det magnetiske kredsløb er dannet af et kabel, der har en eller I

I flere permanent isolerede ledere med et halvledende lag ved både leder I

I og kappe. Visse typiske ledere af denne type er et XLPE-kabel eller et I

I kabel med EP-gummiisolering, der imidlertid til det foreliggende formål er I

DK 175357 B1 7 videreudviklet både med hensyn til trådene i lederen og arten af den ydre kappe.

• Kabler med cirkulært tværsnit foretrækkes, men kabler med et andet 5 tværsnit kan anvendes eksempelvis for at opnå bedre pakningstæthed.

• Et sådant kabel gør det muligt at udforme den laminerede kerne ifølge opfindelsen på en ny og optimal måde med hensyn til slidser og tænder.

10 · Viklingen fremstilles fortrinsvis med isolering i trin for bedst udnyttelse af den laminerede kerne.

• Viklingen fremstilles fortrinsvis som en flerlaget, koncentrisk kabelvikling, hvorved antallet af spoleendekrydsninger kan reduceres.

15 • Slidsudformningen er afpasset efter tværsnittet af viklingskablet, så at slidserne er i form af et antal cylindriske åbninger, der strækker sig aksi-alt og/eller radialt uden for hinanden og har et åbent liv, der strækker sig mellem lagene i statorviklingen.

20 • Udformningen af slidserne er justeret til det relevante kabeltværsnit og til viklingens trinformede isolering. Den trinformede isolering bevirker, at den magnetiske kerne kan have en i det væsentlige konstant tandbredde uanset den radiale udstrækning.

25 • Den ovennævnte videreudvikling med hensyn til trådene medfører, at viklingslederne består af et antal sammenpressede lag, dvs. isolerede tråde, der ud fra et elektrisk maskinsynspunkt ikke nødvendigvis er korrekt snoet, uisoleret og/eller isoleret fra hinanden.

30 • Den ovennævnte videreudvikling med hensyn til den ydre kappe medfører, at den ydre kappe er afskåret på passende steder langs lederens

I DK 175357 B1 I

I 8 I

I længde, idet hver skåret dellængde er direkte forbundet med jordpotenti- I

I ale. I

I Anvendelsen af et kabel af den ovenfor beskrevne art gør det muligt at holde I

I 5 hele længden af viklingens ydre kappe samt andre dele af anlægget ved I

jordpotentiale. En vigtig fordel er, at det elektriske felt er tæt på nul i spoleen- I

I deområdet uden for det ydre halvledende lag. Med jordpotentiale på den ydre I

I kappe behøver det elektriske felt ikke at blive styret. Dette betyder, at der I

ikke vil opstå feltkoncentrationer hverken i kernen, i spoleendeområderne I

10 eller i overgangen mellem dem. I

I Blandingen af isolerede og/eller uisolerede sammenpressede tråde eller I

I snoede tråde resulterer i små tillægstab. Det i det magnetiske kredsløbs vik- I

I ling anvendte kabel til højspænding er fremstillet af en indre kerne/leder med I

I 15 et antal tråde, i det mindste to halvledende lag, hvor det inderste er omgivet I

I af et isolerende lag, som igen er omgivet af et ydre halvledende lag med en I

I udvendig diameter af størrelsesordenen 10-40 mm og et lederareal af stør- I

I relsesordenen 10-200 mm2. I

I 20 Kort beskrivelse af tegningen I

I Udførelsesformer for opfindelsen vil nu blive beskrevet nærmere rent eksem- I

I pelvis med særlig henvisning til den ledsagende tegning, hvor I

I 25 figur 1 er en skematisk aksial endeafbildning af et udsnit af statoren i en elek- I

I trisk generator i et vindkraftanlæg ifølge opfindelsen, I

I figur 2 er, er en endeafbildning, delvis afisoleret, af et kabel, der anvendes i I

viklingen på statoren ifølge figur 1, I

I 30 I

figur 3 er en forenklet afbildning delvis i snit af et vindkraftgeneratorarrange- I

I ment ifølge opfindelsen, og I

DK 175357 B1 I

9 I

figur 4 er et kredsløbsdiagram for vindkraftanlægget ifølge opfindelsen. I

Beskrivelse af en foretrukket udførelsesform I

5 Figur 1 viser en del af en stator 1 og en rotor 2 af en generator 100 (se figur I

3) i et vindkraftanlæg ifølge opfindelsen. Statoren 1 omfatter på konventionel I

måde en lamineret kerne. Figur 1 viser et udsnit af generatoren svarende til I

en poldeling. Fra en ågdel 3 af kernen beliggende radialt yderst strækker der I

sig et antal tænder 4 radialt ind mod roteren 2, og disse er adskilt af slidser 5, I

10 i hvilke statorviklingen er anbragt. Kabler 6, der danner denne statorvikling, I

er højspændingskabler, som kan være af i det væsentlige samme type som I

dem, der anvendes til effektdistribution, dvs. XLPE-kabler (tværbundne po- I

lyethylenkabler). En forskel er, at det ydre, mekanisk beskyttende PVC-lag I

og metalskærmen, der normalt omgiver sådanne effektdistributionskabler, er I

15 elimineret, så at kablet til den foreliggende anvendelse kun omfatter lederen, I

et isolerende lag og mindst et halvledende lag på hver side af det isolerende I

lag. Kablerne 6 er illustreret skematisk i figur 1, idet kun den ledende midter- I

del af hver kabeldel eller spoleside er vist. Som det kan ses, har hver slids 5 I

et varierende tværsnit med skiftevis brede dele 7 og smalle dele 8. De brede I

20 dele 7 er i det væsentlige cirkulære og omgiver kablet, idet livdelene mellem I

disse danner smalle dele 8. Livdelene tjener til radialt at fiksere hvert kabels I

stilling. Tværsnittet for slidsen 5 indsnævres også radialt indad. Dette skyl- I

des, at spændingen på kabeldelene er mindre jo tættere de ligger på den I

radialt indre del af statoren 1. Tyndere kabler kan derfor anvendes der, hvor-25 imod bredere kabler er nødvendige radialt længere ud. I det viste eksempel anvendes der kabler med tre forskellige dimensioner, arrangeret i tre tilsvarende dimensionerede sektioner 51, 52, 53 af slidserne 5. En hjælpeeffekt-vikling 9 er anbragt længst ude i slidsen 5.

30 Figur 2 viser en trinvis afisoleret endeafbildning af et højspændingskabel til anvendelse ved den foreliggende opfindelse. Højspændingskablet 6 omfatter en eller flere ledere 31, som hver omfatter et antal tråde 36, f.eks. af kobber, der sammen danner et centralt ledende organ med et i hovedsagen cirkulært I DK 175357 B1 I 10 tværsnit. Disse ledere 31 er anbragt i midten af højspændingskablet 6, og i den viste udførelsesform er hver omgivet af en delisolering 35. Det er imidler- tid muligt at udelade delisoleringen 35 på en af lederne 31. Ved den forelig- gende udførelsesform for opfindelsen er lederne 31 omgivet af et første halv- 5 ledende lag 32. Omkring dette første halvledende lag 32 findes der et mas- sivt isoleringslag 33, f.eks. XLPE-isolering, som igen er omgivet af et andet halvledende lag 34. Begrebet "højspændingskabel" i denne forbindelse be- høver ikke indbefatte nogen metallisk skærm eller ydre PVC-lag af den art, H der normalt omgiver et sådant kabel til effektfordeling.

I 10 I Et vindkraftanlæg med et magnetisk kredsløb af den ovenfor beskrevne art er vist i figur 3, hvor generatoren 100 drives af en vindturbine 102 via en aksel I 101 og en transmission 114. Generatorens 100 stator 1 bærer statorviklinger 10, som er opbygget af det ovenfor beskrevne kabel 6. Kablet 6 er uafskær- I 15 met og ændres til et afskærmet kabel 11 ved kabelsplejsning 9.

H Figur 4 illustrerer et vindkraftanlæg ifølge den foreliggende opfindelse. På I konventionel måde har generatoren 100 en eksciteringsvikling 112 og en (el- ler flere) hjælpeeffektvikling(er) 113. Ved den viste udførelsesform for an- H 20 lægget ifølge opfindelsen er generatoren Y-forbundet og nullederen er jord- H forbundet via en impedans 103. Det kan også ses af figur 4, at generatoren I 100 er elektrisk forbundet via kabelsplejsningen 9 med det afskærmede ka- I bel 11 (se også figur 3). I nogle tilfælde ville det være muligt at udelade ka- I belsplejsningen og lade generatorkablet strække sig ned langs vindturbinens I 25 tårn. Kablet 11 er forsynet med strømtransformere 104 på konventionel måde I og ender ved 105. Efter dette punkt 105 fortsætter det elektriske system ved I den viste udførelsesform med strømskinner 106, der har forgreninger med I spændingstransformere 107 og overspændingssikringer 108. Hovedelforsy- ningen finder imidlertid sted via strømskinnerne 106 direkte til distributions- I 30 eller transmissionsnettet 110 via en isolator 109 og strømafbryder 111.

I Skønt generatoren og anlægget, i hvilket denne generator er indbefattet, er I blevet beskrevet og illustreret i forbindelse med en eksempelvis udførelses- DK 175357 B1 11 form, vil det være klart for en fagmand inden for området, at flere modifikationer er mulige uden at afvige fra opfindelses idé. Transmission kan udelades, hvis der anvendes en generator med lav hastighed. Generatoren kan jordforbindes direkte uden nogen impedans. Hjælpeviklingerne kan udelades, hvil-5 ket også gælder for andre viste komponenter. Skønt opfindelsen er blevet eksemplificeret med et trefaset anlæg, kan antallet af faser være større eller mindre. Generatoren kan forbindes med ledningsnettet via en frekvensomsætter indeholdende en ensretter, en DC-forbindeise og en vekselretter. Til forskel fra konventionelle systemer med variabel hastighed skal ventilerne i 10 ensretteren og vekselretteren sandsynligvis være serieforbundet på grund af den høje spænding.

Claims (23)

1. 2. Elektrisk generator (100) ifølge krav 1, kendetegnet I I 15 ved, at statorviklingen eller hver statorvikling omfatter et til højspænding be- I I regnet kabel (6), der omfatter en eller flere strømførende ledere (31), som er I I omgivet af det massive isoleringssystem. I
2. 3. Elektrisk generator (100) ifølge krav 2, kendetegnet I I 20 ved, at det massive isoleringssystem omfatter mindst to adskilte halvledende I I lag, som hver i det væsentlige tilvejebringer en ækvipotentialflade, og et mel- I I lemliggende isolerende lag mellem de halvledende lag med i det væsentlige I I samme varmeudvidelseskoefficient som mindst et af de halvledende lag. I I 25 4. Elektrisk generator (100) ifølge krav 3, kendetegnet I I ved, at det inderste halvledende lag (32) er ved i det væsentlige samme po- I tentiale som lederen(lederne) (31). I
3. 5. Elektrisk generator (100) ifølge enten krav 3 eller krav 4, k ende- I I 30 t e g n e t ved, at det ydre halvledende lag (34) er indrettet til i det væ- I I sentlige at danne en ækvipotentialflade, der omgiver lederen (lederne) (31). I DK 175357 B1 13
4. 6. Elektrisk generator (100) ifølge krav 5, kendetegnet ved, at det ydre halvledende lag (34) er forbundet med et foruddefineret potentiale.
5. 7. Elektrisk generator (100) ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det foruddefinerede potentiale er jordpotentiale.
6. 8. Elektrisk generator (100) ifølge et hvilket som helst af krav 3 til 7, kendetegnet ved, at de strømførende ledere omfatter et 10 antal elektrisk isolerede tråde og mindst en uisoleret tråd.
7. 9. Elektrisk generator (100) ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at rotoren (2) er udstyret med en kortsluttet vikling, hvilket resulterer i en generator af induktionstypen. 15
8. 10. Elektrisk generator (100) ifølge et hvilket som helst af krav 1 til 8, kendetegnet ved, at rotoren (2) er udstyret med en feltvikling, i hvilken der løber en DC-strøm, hvilket resulterer i en generator af den synkrone type. 20
9. 11. Elektrisk generator (100) ifølge et hvilket som helst af kravene 2 til 10, kendetegnet ved, at kablerne (6) med massiv isolering har et lederareal på mellem 10 og 200 mm2 og har en udvendig kabeldiameter på mellem 10 og 40 mm. 25
10. 12. Elektrisk generator (100) ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at generatoren (10). er udformet til høj spænding og er indrettet til at forsyne det udgående elektriske net (110) direkte uden nogen mellemforbindelse afen transformer. 30
11. 13. Elektrisk generator (100) ifølge krav 12, k endetegnet ved, at generatoren (100) er jordforbundet via en impedans (103). I DK 175357 B1 I I 14 I
12. 14. Elektrisk generator (100) ifølge krav 12, k endetegnet I I ved, at generatoren (100) er jordforbundet direkte. I
13. 15. Elektrisk generator (100) ifølge krav 12, k endetegnet I I 5 ved, at generatoren er indrettet til at frembringe effekt til forskellige spæn- I I dingsniveauer. I
14. 16. Elektrisk generator (100) ifølge krav 15, k endetegnet I I ved, at et af spændingsniveauerne er indrettet til at frembringe hjælpeeffekt, I I 10 og at hjælpeeffekten er indrettet til at blive frembragt af en separat vikling I I (119; 113) i generatoren (100). I
15. 17. Anvendelse af mindst en generator (100) som angivet i et hvilket som I I helst af kravene 1-16 i et vindkraftanlæg omfattende en turbine (102) koblet I 15 til generatoren (100) via et akselorgan (101). I
16. 18. Anvendelse ifølge krav 17, hvor der anvendes flere generatorer, og hvor I I hver generator er uden en individuel optransformer, men er forbundet med I I transmissions- eller distributionsnettet via en for generatorerne fælles sy- I I 20 stemtransformer. I
17. 19. Anvendelse ifølge krav 17 eller 18, hvor generatorens eller hver genera- I I tors vikling er indrettet til selvregulerende feltstyring og er uden hjælpemidler I I til styring af feltet. I I 25 I
18. 20. Anvendelse ifølge et hvilket som helst af kravene 17-19, hvor generato- I I rens eller hver generators viklinger kan være forbundet til drift ved flere ha- I I stigheder under anvendelse af forskellige antal poler, f.eks. Dahlander- I I kobling. I I 30 I
19. 21. Anvendelse ifølge et hvilket som helst af kravene 17-20, hvor mindst en I I vindturbine er udstyret med to eller flere generatorer med forskellige antal I I poler, så at drift ved flere hastigheder er mulig. I DK 175357 B1 15
20. 22. Anvendelse ifølge et hvilket som helst af kravene 17-21, hvor generatoren eller hver generator er forbundet med en frekvensomsaetter omfattende en ensretter, en DC-forbindelse og en vekselretter. 5
21. 23. Anvendelse ifølge krav 22, hvor serieforbundne ventiler er anvendt i vek-selretteren og ensretteren.
22. 24. Anvendelse ifølge krav 23, hvor vekselretteren er lednings-10 kommunuteret med strømstiv DC-forbindelse.
23. 25. Anvendelse ifølge krav 23, hvor vekselretteren er selvkommuteret og består af serieforbundne IGBT'ere. 15