Вести од Wind Power Network: Апстракт: Овој труд го разгледува тековниот статус на развојот на дијагнозата на дефекти и следењето на здравјето на трите главни компоненти во погонскиот синџир на турбината на ветер - композитни ножеви, менувачи и генератори, и го сумира моменталниот статус на истражување и главните аспекти на овој теренски метод.Резимирани се главните карактеристики на дефекти, формите на дефекти и тешкотиите за дијагностицирање на трите главни компоненти на композитни ножеви, менувачи и генератори во опремата за електрична енергија од ветер, и постојните методи за дијагностицирање на дефекти и здравствени мониторинг методи, и на крајот изгледите за развојната насока на ова поле.
0 Предговор
Благодарение на огромната глобална побарувачка за чиста и обновлива енергија и значителниот напредок во технологијата за производство на опрема од ветерна енергија, глобалната инсталирана моќност на енергијата од ветер продолжува постојано да расте.Според статистичките податоци на Глобалното здружение за ветерна енергија (GWEC), на крајот на 2018 година, глобалната инсталирана моќност на ветерната енергија достигна 597 GW, од кои Кина стана првата земја со инсталирана моќност од над 200 GW, достигнувајќи 216 GW , што опфаќа повеќе од 36 од вкупниот глобален инсталиран капацитет.%, таа продолжува да ја одржува својата позиција како водечка ветерна енергија во светот и е вистинска земја за енергија од ветер.
Во моментов, важен фактор кој го попречува континуираниот здрав развој на индустријата за енергија од ветер е тоа што опремата за енергија од ветер бара повисока цена по единица излезна енергија од традиционалните фосилни горива.Добитникот на Нобеловата награда за физика и поранешен секретар за енергетика на САД, Жу Дивен, ја истакна строгоста и неопходноста од голема гаранција за работа на опремата за електрична енергија од ветер, а високите трошоци за работа и одржување се важни прашања што треба да се решат на ова поле [1] .Опремата за електрична енергија од ветер најчесто се користи во оддалечени области или офшор области кои се недостапни за луѓето.Со развојот на технологијата, опремата за енергија од ветер продолжува да се развива во насока на развој од големи размери.Дијаметарот на сечилата на енергијата од ветерот продолжува да се зголемува, што резултира со зголемување на растојанието од земјата до преградата каде што е инсталирана важна опрема.Ова донесе големи тешкотии во работењето и одржувањето на опремата за енергија од ветер и ги зголеми трошоците за одржување на единицата.Поради разликите помеѓу севкупниот технички статус и условите на ветерната електрана на опремата за енергија од ветер во западните развиени земји, трошоците за работа и одржување на опремата за енергија од ветер во Кина продолжуваат да претставуваат висок дел од приходите.За копнените турбини на ветер со работен век од 20 години, трошоците за одржување Вкупниот приход на ветерните електрани изнесува 10%~15%;за офшор ветерни електрани, процентот е висок 20%~25%[2].Високите трошоци за работа и одржување на енергијата од ветер главно се одредуваат од начинот на работа и одржување на опремата за електрична енергија од ветер.Во моментов, повеќето ветерни електрани го прифаќаат методот на редовно одржување.Потенцијалните дефекти не можат да се откријат навреме, а постојаното одржување на недопрената опрема исто така ќе го зголеми работењето и одржувањето.трошок.Покрај тоа, невозможно е навреме да се одреди изворот на дефектот, а може да се истражува само еден по еден преку различни средства, што исто така ќе донесе огромни трошоци за работа и одржување.Едно решение за овој проблем е да се развие систем за структурно следење на здравјето (SHM) за турбините на ветер за да се спречат катастрофални несреќи и да се продолжи работниот век на турбините на ветер, а со тоа да се намалат трошоците за излезна енергија на единицата за енергија од ветер.Затоа, за индустријата за електрична енергија на ветер, императив е да се развие системот SHM.
1. Тековен статус на системот за следење на опремата за енергија од ветер
Постојат многу типови на структури на опрема за ветерна енергија, главно вклучувајќи: асинхрони турбини на ветер со двојно напојување (турбини на ветер со променлива брзина со променлива брзина), синхрони ветерни турбини со постојан магнет со директен погон и синхрони ветерни турбини со полудиректен погон.Во споредба со турбините на ветер со директен погон, асинхроните турбини на ветер со двојно напојување вклучуваат опрема со променлива брзина на менувачот.Нејзината основна структура е прикажана на слика 1. Овој тип на опрема за енергија од ветер зазема повеќе од 70% од пазарниот удел.Затоа, овој напис главно ја разгледува дијагнозата на дефекти и здравствениот мониторинг на овој тип опрема за електрична енергија од ветер.
Слика 1 Основна структура на турбина на ветер со двојно напојување
Опремата за електрична енергија од ветер долго време работи деноноќно под сложени наизменични оптоварувања како што се налетите на ветерот.Суровата средина за сервисирање сериозно влијаеше на безбедноста на работата и одржувањето на опремата за електрична енергија од ветер.Наизменичното оптоварување делува на лопатките на турбината на ветер и се пренесува преку лежиштата, шахтите, запчаниците, генераторите и другите компоненти во преносниот синџир, што го прави преносниот синџир екстремно подложен на дефект за време на сервисот.Во моментов, системот за мониторинг широко опремен за опремата за енергија од ветер е системот SCADA, кој може да го следи работниот статус на опремата за енергија од ветер, како што се струја, напон, поврзување со мрежата и други услови, и има функции како што се аларми и извештаи;но системот го следи статусот Параметрите се ограничени, главно сигнали како струја, напон, моќност итн., а сè уште има недостаток на функции за следење на вибрациите и дијагноза на дефекти за клучните компоненти [3-5].Странските земји, особено западните развиени земји, долго време имаат развиено опрема за следење на состојбата и софтвер за анализа специјално за опрема за електрична енергија од ветер.Иако домашната технологија за следење вибрации започна доцна, поттикната од огромната домашна побарувачка на далечинско работење и одржување на електрична енергија од ветер на пазарот, развојот на домашните системи за следење исто така влезе во фаза на брз развој.Интелигентната дијагностика на дефекти и заштитата од рано предупредување на опремата за енергија од ветер може да ги намалат трошоците и да ја зголемат ефикасноста на работењето и одржувањето на енергијата од ветерот, и доби консензус во индустријата за енергија од ветер.
2. Главни карактеристики на дефекти на опремата за енергија од ветер
Опремата за моќност од ветер е комплексен електромеханички систем кој се состои од ротори (лопати, глави, системи на чекор, итн.), лежишта, главни вратила, менувачи, генератори, кули, системи за скршнување, сензори итн. Секоја компонента на турбината на ветер е подложена на наизменични оптоварувања за време на сервисирањето.Како што се зголемува времето на сервисирање, неизбежни се разни видови оштетувања или дефекти.
Слика 2 Односот на трошоците за поправка на секоја компонента на опремата за енергија од ветер
Слика 3 Односот на времето на застој на различните компоненти на опремата за енергија од ветер
Може да се види од Слика 2 и слика 3 [6] дека времето на застој предизвикано од сечилата, менувачите и генераторите изнесува повеќе од 87% од целокупното непланирано застој, а трошоците за одржување изнесуваат повеќе од 3 од вкупните трошоци за одржување./4.Затоа, при следењето на состојбата, дијагнозата на дефекти и управувањето со здравјето на турбините на ветер, лопатките, менувачите и генераторите се трите главни компоненти на кои треба да се обрне внимание.Професионалниот комитет за енергија на ветерот на Кинеското здружение за обновливи извори на енергија истакна во истражувањето од 2012 година за квалитетот на работа на националната опрема за енергија од ветер[6] дека типовите на дефект на сечилата за енергија од ветер главно вклучуваат пукање, удари од гром, кршење итн., Причините за неуспехот вклучуваат дизајн, Јас и надворешни фактори за време на фазите на воведување и сервисирање на производство, производство и транспорт.Главната функција на менувачот е стабилно да ја користи енергијата на ветерот со мала брзина за производство на енергија и да ја зголеми брзината на вретеното.За време на работата на турбината на ветер, менувачот е поподложен на дефект поради ефектите од наизменичното оптоварување и ударното оптоварување [7].Вообичаените дефекти на менувачите вклучуваат дефекти на менувачот и дефекти на лежиштето.Дефектите на менувачот најчесто потекнуваат од лежиштата.Лежиштата се клучна компонента на менувачот, а нивното откажување често предизвикува катастрофални оштетувања на менувачот.Дефектите на лежиштата главно вклучуваат лупење поради замор, абење, фрактура, лепење, оштетување на кафезот итн.Најчестите дефекти на менувачот вклучуваат абење, замор на површината, кршење и кршење.Дефектите на системот на генераторот се поделени на дефекти на моторот и механички дефекти [9].Механичките дефекти главно вклучуваат дефекти на роторот и дефекти на лежиштата.Неуспесите на роторот главно вклучуваат нерамнотежа на роторот, кинење на роторот и лабави гумени чаури.Видовите дефекти на моторот може да се поделат на електрични и механички дефекти.Електричните дефекти вклучуваат краток спој на намотката на роторот/статорот, отворено коло предизвикано од скршени шипки на роторот, прегревање на генераторот итн.;Механичките дефекти вклучуваат прекумерни вибрации на генераторот, прегревање на лежиштето, оштетување на изолацијата, сериозно абење итн.
Време на објавување: 30.08.2021
