Esplorado pri Faŭlto-Diagnozo kaj Sana Monitorado de Ventoenergio-Ekipaĵo

Novaĵoj pri Ventoenergio-Reto: Resumo: Ĉi tiu artikolo revizias la nunan staton de la disvolviĝo de diagnozo de misfunkciadoj kaj sano-monitorado de la tri ĉefaj komponentoj en la ventoturbina veturadĉeno - kunmetitaj klingoj, rapidumujoj kaj generatoroj, kaj resumas la nunan esplorstatuson kaj ĉefajn. aspektoj de ĉi tiu kampometodo.La ĉefaj faŭltaj karakterizaĵoj, faŭltoformoj kaj diagnozaj malfacilaĵoj de la tri ĉefaj komponantoj de kunmetitaj klingoj, skatoloj kaj generatoroj en ventoenergia ekipaĵo estas resumitaj, kaj la ekzistantaj misfunkciaj diagnozo kaj Sano-monitoradmetodoj, kaj finfine perspektivoj por la evoluodirekto de ĉi tiu kampo.

0 Antaŭparolo

Danke al la grandega tutmonda postulo je pura kaj renovigebla energio kaj la konsiderinda progreso en la teknologio de fabrikado de ekipaĵoj de ventoenergio, la tutmonda instalita kapacito de ventoenergio daŭre kreskas konstante.Laŭ statistiko de la Tutmonda Ventoenergio-Asocio (GWEC), fine de 2018, la tutmonda instalita kapacito de ventoenergio atingis 597 GW, el kiuj Ĉinio fariĝis la unua lando kun instalita kapablo de pli ol 200 GW, atingante 216 GW. , respondecante pri pli ol 36 el la totala tutmonda instalita kapacito.%, ĝi daŭre konservas sian pozicion kiel la ĉefa ventoenergio de la mondo, kaj ĝi estas vera ventoenergiolando.

Nuntempe, grava faktoro malhelpanta la daŭran sanan evoluon de la ventoenergia industrio estas ke ventoenergia ekipaĵo postulas pli altan koston por unuo de energiproduktado ol tradiciaj fosiliaj fueloj.Nobel-premiito pri Fiziko kaj eksa usona sekretario pri energio Zhu Diwen atentigis pri la rigoro kaj neceso de garantio de sekureca funkciado de grandskala ventoenergio-ekipaĵo, kaj altaj kostoj de funkciado kaj prizorgado estas gravaj aferoj, kiuj devas esti solvitaj en ĉi tiu kampo [1] .Ventoenergiekipaĵo estas plejparte uzita en malproksimaj lokoj aŭ enmaraj areoj kiuj estas nealireblaj por homoj.Kun la disvolviĝo de teknologio, ventoenergia ekipaĵo daŭre disvolviĝas en la direkto de grandskala disvolviĝo.La diametro de ventoenergiaj klingoj daŭre pliiĝas, rezultigante la pliiĝon de la distanco de la grundo ĝis la gondolo kie grava ekipaĵo estas instalita.Ĉi tio alportis grandajn malfacilaĵojn al la funkciado kaj prizorgado de ventoenergia ekipaĵo kaj altigis la prizorgadon de la unuo.Pro la diferencoj inter la ĝenerala teknika stato kaj la kondiĉoj de ventoenergiaj ekipaĵoj en okcidentaj evoluintaj landoj, la kostoj de funkciado kaj bontenado de ventoenergiaj ekipaĵoj en Ĉinio daŭre okupas altan proporcion de enspezo.Por surteraj ventoturbinoj kun funkcidaŭro de 20 jaroj, la bontena kosto La totala enspezo de ventobienoj okupas 10% ~ 15%;por enmaraj ventoturbinaroj, la proporcio estas same alta kiel 20% ~ 25% [2].La alta operacio kaj bontenado kosto de ventoenergio estas ĉefe determinita de la funkciado kaj bontenado reĝimo de ventoenergia ekipaĵo.Nuntempe, la plej multaj ventoturbinaroj adoptas la metodon de regula prizorgado.Eblaj fiaskoj ne povas esti malkovritaj ĝustatempe, kaj ripeta prizorgado de nerompita ekipaĵo ankaŭ pliigos operacion kaj prizorgadon.kosto.Krome, estas neeble determini la fonton de la misfunkciado ĝustatempe, kaj nur povas esti esplorita unuope per diversaj rimedoj, kiuj ankaŭ alportos grandegajn operaciojn kaj prizorgajn kostojn.Unu solvo al tiu problemo estas evoluigi strukturan sanmonitoradon (SHM) sistemon por ventomuelejoj por malhelpi katastrofajn akcidentojn kaj plilongigi la funkcidaŭron de ventoturbinoj, tiel reduktante la unuenergian produktadkoston de ventoenergio.Tial, por la ventoenergia industrio Nepras evoluigi SHM-sistemon.

1. Nuna stato de ventoenergia ekipaĵo monitora sistemo

Ekzistas multaj specoj de ventoenergiaj ekipaĵstrukturoj, ĉefe inkluzive de: duoble-nutritaj nesinkronaj ventomuelejoj (ŝanĝiĝemaj ŝanĝiĝemaj kurantaj ventomuelejoj), rekta-movitaj permanentaj magnetaj sinkronaj ventomuelejoj, kaj duonrekt-movitaj sinkronaj ventomuelejoj.Kompare kun rekt-movitaj ventomuelejoj, duoble-manĝitaj nesinkronaj ventomuelejoj inkludas rapidumujajn variarapidekipaĵojn.Ĝia baza strukturo estas montrita en Figuro 1. Ĉi tiu speco de ventoenergia ekipaĵo okupas pli ol 70% de la merkatparto.Tial ĉi tiu artikolo ĉefe revizias la misfunkciadon kaj sanan monitoradon de ĉi tiu tipo de ventoenergia ekipaĵo.

Figuro 1 Baza strukturo de duoble nutrita ventoturbino

Ventoenergioekipaĵo funkciis ĉirkaŭ la horloĝo sub kompleksaj alternaj ŝarĝoj kiel ventoventoj dum longa tempo.La severa serva medio grave influis la operacian sekurecon kaj bontenadon de ventoenergia ekipaĵo.La alterna ŝarĝo agas sur la ventoturbinaj klingoj kaj estas elsendita tra la lagroj, ŝaftoj, ilaroj, generatoroj kaj aliaj komponentoj en la dissenda ĉeno, igante la dissendĉenon ekstreme inklina al fiasko dum servo.Nuntempe, la monitora sistemo vaste ekipita sur ventoenergia ekipaĵo estas la SCADA-sistemo, kiu povas kontroli la funkcian staton de ventoenergia ekipaĵo kiel kurento, tensio, kradokonekto kaj aliaj kondiĉoj, kaj havas funkciojn kiel alarmoj kaj raportoj;sed la sistemo kontrolas la staton La parametroj estas limigitaj, ĉefe signaloj kiel kurento, tensio, potenco, ktp., kaj ankoraŭ mankas vibromonitorado kaj misfunkciaj diagnozaj funkcioj por ŝlosilaj komponantoj [3-5].Fremdlandoj, precipe okcidentaj evoluintaj landoj, longe evoluigis kondiĉan monitoran ekipaĵon kaj analizan programaron specife por ventoenergia ekipaĵo.Kvankam la hejma vibro-monitora teknologio komenciĝis malfrue, pelita de la grandega enlanda ventoenergio fora operacio kaj bontenado merkata postulo, la disvolviĝo de hejmaj monitoraj sistemoj ankaŭ eniris en etapon de rapida disvolviĝo.La inteligenta diagnozo de misfunkciadoj kaj frua averta protekto de ventoenergia ekipaĵo povas redukti la koston kaj pliigi efikecon de ventoenergia funkciado kaj bontenado, kaj akiris konsenton en la ventoenergia industrio.

2. Ĉefaj faŭltaj trajtoj de ventoenergia ekipaĵo

Ventoenergia ekipaĵo estas kompleksa elektromekanika sistemo konsistanta el rotoroj (klingoj, naboj, tonaltaj sistemoj, ktp.), lagroj, ĉefaj ŝaftoj, rapidumujoj, generatoroj, turoj, devidaj sistemoj, sensiloj, ktp. Ĉiu komponento de ventoturbino estas submetita al alternaj ŝarĝoj dum servo.Ĉar la servotempo pliiĝas, diversaj specoj de damaĝo aŭ fiaskoj estas neeviteblaj.

Figuro 2 La riparkostoproporcio de ĉiu komponento de ventoenergia ekipaĵo

Figuro 3 La malfunkcioproporcio de diversaj komponentoj de ventoenergia ekipaĵo

Oni povas vidi el Figuro 2 kaj Figuro 3 [6] ke la malfunkcio kaŭzita de klingoj, rapidumujoj kaj generatoroj konsistigis pli ol 87% de la totala neplanita malfunkcio, kaj prizorgadokostoj konsistigis pli ol 3 el la totalaj prizorgadokostoj./4.Tial, en la kondiĉa monitorado, diagnozo de misfunkciadoj kaj sano-administrado de ventoturbinoj, klingoj, skatoloj kaj generatoroj estas la tri ĉefaj komponantoj, kiujn oni devas atenti.La Profesia Komitato de Ventoenergio de la Ĉina Renoviĝanta Energio-Socio atentigis en enketo de 2012 pri la funkcianta kvalito de nacia ventoenergia ekipaĵo[6], ke la malsukcesaj specoj de ventoenergiaj klingoj ĉefe inkluzivas krakadon, fulmfrapojn, rompon ktp., kaj la kaŭzoj de fiasko inkluzivas dezajnon, Memon kaj eksterajn faktorojn dum la enkondukaj kaj servaj stadioj de produktado, fabrikado kaj transportado.La ĉefa funkcio de la rapidumujo estas stabile uzi malalt-rapidan ventoenergion por elektroproduktado kaj pliigi la spindelon.Dum la funkciado de la ventoturbino, la rapidumujo estas pli sentema al fiasko pro la efikoj de alterna streso kaj efikŝarĝo [7].Oftaj faŭltoj de rapidumujoj inkludas ilarfaŭltojn kaj portantajn faŭltojn.Rapidumaj faŭltoj plejparte originas de lagroj.Lagroj estas ŝlosila komponento de la rapidumujo, kaj ilia fiasko ofte kaŭzas katastrofan difekton en la rapidumujo.Lagro-malsukcesoj ĉefe inkluzivas laceca senŝeligado, eluziĝo, frakturo, gluado, kaĝdamaĝo, ktp. [8], inter kiuj lacecŝeligado kaj eluziĝo estas la du plej oftaj malsukcesaj formoj de ruliĝantaj lagroj.La plej oftaj ilarfiaskoj inkluzivas eluziĝon, surfacan lacecon, rompon kaj rompon.La faŭltoj de la generatorsistemo estas dividitaj en motorfaŭltojn kaj mekanikajn faŭltojn [9].Mekanikaj misfunkciadoj plejparte inkludas rotorfiasojn kaj portantajn fiaskojn.Rotorfiaskoj plejparte inkludas rotormalekvilibron, rotorrompon, kaj lozajn kaŭĉukmanikojn.La specoj de motoraj faŭltoj povas esti dividitaj en elektrajn faŭltojn kaj mekanikajn faŭltojn.Elektraj faŭltoj inkluzivas fuŝkontakton de la rotor/statora bobeno, malferma cirkvito kaŭzita de rompitaj rotoraj stangoj, generatoro-trovarmiĝo ktp.;Mekanikaj misfunkciadoj inkluzivas troan generatorvibradon, lagro-trovarmiĝon, izolan damaĝon, Gravan eluziĝon, ktp.


Afiŝtempo: Aŭg-30-2021