Aħbarijiet tan-Netwerk tal-Enerġija mir-Riħ: Astratt: Dan id-dokument jirrevedi l-istatus attwali tal-iżvilupp tad-dijanjosi tal-ħsarat u l-monitoraġġ tas-saħħa tat-tliet komponenti ewlenin fil-katina tas-sewqan tat-turbini tar-riħ—xfafar komposti, gearboxes, u ġeneraturi, u jiġbor fil-qosor l-istatus attwali tar-riċerka u l-prinċipali aspetti ta’ dan il-metodu tal-qasam.Il-karatteristiċi ewlenin tal-ħsarat, il-forom tal-ħsarat u d-diffikultajiet ta 'dijanjosi tat-tliet komponenti ewlenin ta' xfafar komposti, gearboxes u ġeneraturi fit-tagħmir tal-enerġija mir-riħ huma miġbura fil-qosor, u d-dijanjosi eżistenti tal-ħsarat u l-metodi ta 'monitoraġġ tas-Saħħa, u finalment prospetti għad-direzzjoni tal-iżvilupp ta' dan il-qasam.
0 Daħla
Grazzi għad-domanda globali enormi għal enerġija nadifa u rinnovabbli u l-progress konsiderevoli fit-teknoloġija tal-manifattura tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ, il-kapaċità installata globali tal-enerġija mir-riħ tkompli tiżdied b'mod stabbli.Skont statistika mill-Assoċjazzjoni Globali tal-Enerġija mir-Riħ (GWEC), sa tmiem l-2018, il-kapaċità installata globali tal-enerġija mir-riħ laħqet 597 GW, li minnhom iċ-Ċina saret l-ewwel pajjiż b'kapaċità installata ta 'aktar minn 200 GW, li laħqet 216 GW , li jammontaw għal aktar minn 36 tal-kapaċità installata globali totali.%, ikompli jżomm il-pożizzjoni tiegħu bħala l-enerġija mir-riħ ewlieni fid-dinja, u huwa pajjiż ta 'enerġija mir-riħ vera.
Fil-preżent, fattur importanti li jfixkel l-iżvilupp b'saħħtu kontinwu tal-industrija tal-enerġija mir-riħ huwa li t-tagħmir tal-enerġija mir-riħ jeħtieġ spiża ogħla għal kull unità ta 'produzzjoni tal-enerġija mill-fjuwils fossili tradizzjonali.Ir-rebbieħ tal-Premju Nobel fil-Fiżika u l-eks Segretarju tal-Enerġija tal-Istati Uniti Zhu Diwen irrimarka r-rigorożità u l-ħtieġa ta 'garanzija tas-sikurezza tal-operat tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ fuq skala kbira, u spejjeż għoljin ta' tħaddim u manutenzjoni huma kwistjonijiet importanti li jeħtieġ li jiġu solvuti f'dan il-qasam [1] .It-tagħmir tal-enerġija mir-riħ jintuża l-aktar f'żoni remoti jew żoni offshore li mhumiex aċċessibbli għan-nies.Bl-iżvilupp tat-teknoloġija, it-tagħmir tal-enerġija mir-riħ ikompli jiżviluppa fid-direzzjoni ta 'żvilupp fuq skala kbira.Id-dijametru tal-blades tal-enerġija mir-riħ ikompli jiżdied, li jirriżulta fiż-żieda tad-distanza mill-art sal-nacelle fejn ikun installat tagħmir importanti.Dan ġab diffikultajiet kbar għat-tħaddim u l-manutenzjoni tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ u għolla l-ispiża tal-manutenzjoni tal-unità.Minħabba d-differenzi bejn l-istatus tekniku ġenerali u l-kundizzjonijiet tal-farms tar-riħ tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ fil-pajjiżi żviluppati tal-Punent, l-ispejjeż tal-operat u l-manutenzjoni tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ fiċ-Ċina jkomplu jammontaw għal proporzjon għoli tad-dħul.Għal turbini tar-riħ fuq l-art b'ħajja ta 'servizz ta' 20 sena, l-ispiża tal-manutenzjoni Id-dħul totali tal-farms tar-riħ jammonta għal 10% ~ 15%;għall-farms tar-riħ offshore, il-proporzjon huwa għoli daqs 20%~25%[2].L-ispiża għolja tat-tħaddim u l-manutenzjoni tal-enerġija mir-riħ hija ddeterminata prinċipalment mill-mod ta 'tħaddim u manutenzjoni tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ.Fil-preżent, ħafna mill-farms tar-riħ jadottaw il-metodu ta 'manutenzjoni regolari.Fallimenti potenzjali ma jistgħux jiġu skoperti fil-ħin, u l-manutenzjoni ripetuta ta 'tagħmir intatt se żżid ukoll l-operat u l-manutenzjoni.spiża.Barra minn hekk, huwa impossibbli li jiġi ddeterminat is-sors tat-tort fil-ħin, u jista 'jiġi investigat biss wieħed wieħed permezz ta' varjetà ta 'mezzi, li se jġibu wkoll spejjeż enormi ta' tħaddim u manutenzjoni.Soluzzjoni waħda għal din il-problema hija li tiżviluppa sistema ta 'monitoraġġ tas-saħħa strutturali (SHM) għat-turbini tar-riħ biex tevita inċidenti katastrofiċi u testendi l-ħajja tas-servizz tat-turbini tar-riħ, u b'hekk titnaqqas l-ispiża tal-produzzjoni tal-enerġija tal-unità tal-enerġija mir-riħ.Għalhekk, għall-industrija tal-enerġija mir-riħ Huwa imperattiv li tiġi żviluppata sistema SHM.
1. L-istatus attwali tas-sistema ta 'monitoraġġ tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ
Hemm ħafna tipi ta 'strutturi ta' tagħmir ta 'l-enerġija mir-riħ, prinċipalment inklużi: turbini tar-riħ asinkroniċi b'alimentazzjoni doppja (turbini tar-riħ b'veloċità varjabbli b'żift varjabbli), turbini tar-riħ sinkroniċi b'kalamita permanenti b'sewqan dirett, u turbini tar-riħ sinkroniċi semi-dirett.Meta mqabbla ma 'turbini tar-riħ b'sewqan dirett, turbini tar-riħ asinkroniċi li jiġu alimentati doppjament jinkludu tagħmir ta' veloċità varjabbli tal-gearbox.L-istruttura bażika tagħha hija murija fil-Figura 1. Dan it-tip ta 'tagħmir ta' enerġija mir-riħ jammonta għal aktar minn 70% tas-sehem tas-suq.Għalhekk, dan l-artikolu prinċipalment jirrevedi d-dijanjosi tal-ħsarat u l-monitoraġġ tas-saħħa ta 'dan it-tip ta' tagħmir tal-enerġija mir-riħ.
Figura 1 Struttura bażika ta 'turbina tar-riħ li tkun alimentata doppjament
It-tagħmir tal-enerġija mir-riħ ilu jopera madwar l-arloġġ taħt tagħbijiet alternanti kumplessi bħal buffuri tar-riħ għal żmien twil.L-ambjent ħarxa tas-servizz affettwa serjament is-sikurezza tal-operat u l-manutenzjoni tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ.It-tagħbija alternanti taġixxi fuq ix-xfafar tat-turbini tar-riħ u tiġi trażmessa permezz tal-bearings, xaftijiet, gerijiet, ġeneraturi u komponenti oħra fil-katina ta 'trasmissjoni, u tagħmel il-katina ta' trasmissjoni estremament suxxettibbli għal falliment waqt is-servizz.Fil-preżent, is-sistema ta 'monitoraġġ mgħammra b'mod wiesa' fuq tagħmir tal-enerġija mir-riħ hija s-sistema SCADA, li tista 'tissorvelja l-istatus operattiv tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ bħal kurrent, vultaġġ, konnessjoni tal-grilja u kundizzjonijiet oħra, u għandha funzjonijiet bħal allarmi u rapporti;iżda s-sistema timmonitorja l-istatus Il-parametri huma limitati, prinċipalment sinjali bħal kurrent, vultaġġ, qawwa, eċċ., U għad hemm nuqqas ta 'monitoraġġ tal-vibrazzjoni u funzjonijiet ta' dijanjosi ta 'ħsarat għal komponenti ewlenin [3-5].Pajjiżi barranin, speċjalment pajjiżi żviluppati tal-Punent, ilhom żviluppaw tagħmir ta 'monitoraġġ tal-kundizzjoni u softwer ta' analiżi speċifikament għal tagħmir tal-enerġija mir-riħ.Għalkemm it-teknoloġija domestika tal-monitoraġġ tal-vibrazzjoni bdiet tard, immexxija mill-operazzjoni remota enormi tal-enerġija mir-riħ domestika u d-domanda tas-suq tal-manutenzjoni, l-iżvilupp ta 'sistemi ta' monitoraġġ domestiċi daħal ukoll fi stadju ta 'żvilupp rapidu.Id-dijanjosi intelliġenti tal-ħsarat u l-protezzjoni ta 'twissija bikrija tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ jistgħu jnaqqsu l-ispiża u jżidu l-effiċjenza tal-operat u l-manutenzjoni tal-enerġija mir-riħ, u kisbu kunsens fl-industrija tal-enerġija mir-riħ.
2. Karatteristiċi ta 'ħsara prinċipali tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ
It-tagħmir tal-enerġija mir-riħ huwa sistema elettromekkanika kumplessa li tikkonsisti minn rotors (xfafar, ċentri, sistemi ta’ pitch, eċċ.), berings, xaftijiet prinċipali, gearboxes, ġeneraturi, torrijiet, sistemi ta’ yaw, sensuri, eċċ. Kull komponent ta’ turbina tar-riħ huwa soġġett għal tagħbijiet li jalternaw waqt is-servizz.Hekk kif iż-żmien tas-servizz jiżdied, diversi tipi ta 'ħsara jew fallimenti huma inevitabbli.
Figura 2 Il-proporzjon tal-ispiża tat-tiswija ta 'kull komponent tat-tagħmir tal-enerġija mir-riħ
Figura 3 Il-proporzjon tal-waqfien ta 'diversi komponenti ta' tagħmir tal-enerġija mir-riħ
Jista 'jidher mill-Figura 2 u mill-Figura 3 [6] li l-perijodi ta' waqfien ikkawżati minn xfafar, gearboxes u ġeneraturi ammontaw għal aktar minn 87% tal-waqfien ġenerali mhux ippjanat, u l-ispejjeż tal-manutenzjoni ammontaw għal aktar minn 3 tal-ispejjeż totali tal-manutenzjoni./4.Għalhekk, fil-monitoraġġ tal-kundizzjoni, id-dijanjosi tal-ħsarat u l-ġestjoni tas-saħħa ta 'turbini tar-riħ, xfafar, gearboxes, u ġeneraturi huma t-tliet komponenti ewlenin li jeħtieġ li tingħata attenzjoni għalihom.Il-Kumitat Professjonali tal-Enerġija mir-Riħ tas-Soċjetà tal-Enerġija Rinnovabbli Ċiniża rrimarka fi stħarriġ tal-2012 dwar il-kwalità operattiva tat-tagħmir nazzjonali tal-enerġija mir-riħ[6] li t-tipi ta’ falliment tax-xfafar tal-enerġija mir-riħ jinkludu prinċipalment qsim, sajjetti, tkissir, eċċ., u il-kawżi tal-falliment jinkludu d-disinn, Awto u fatturi esterni matul l-istadji tal-introduzzjoni u tas-servizz tal-produzzjoni, il-manifattura u t-trasport.Il-funzjoni ewlenija tal-gearbox hija li tuża b'mod stabbli enerġija mir-riħ b'veloċità baxxa għall-ġenerazzjoni tal-enerġija u żżid il-veloċità tal-magħżel.Matul it-tħaddim tat-turbina tar-riħ, il-gearbox hija aktar suxxettibbli għal falliment minħabba l-effetti ta 'stress alternanti u tagħbija ta' impatt [7].Ħsarat komuni tal-kaxxi tal-gerijiet jinkludu difetti tal-gerijiet u difetti tal-bearings.Il-ħsarat fil-gearbox joriġinaw l-aktar minn berings.Il-bearings huma komponent ewlieni tal-gearbox, u n-nuqqas tagħhom ħafna drabi jikkawża ħsara katastrofika lill-gearbox.Il-fallimenti tal-bearing jinkludu prinċipalment tqaxxir tal-għeja, xedd, ksur, inkullar, ħsara fil-gaġġa, eċċ [8], fosthom it-tqaxxir tal-għeja u l-ilbies huma ż-żewġ forom ta 'falliment l-aktar komuni ta' rolling bearings.Il-ħsarat l-aktar komuni tal-irkaptu jinkludu xedd, għeja tal-wiċċ, ksur u ksur.Il-ħsarat tas-sistema tal-ġeneratur huma maqsuma f'ħsarat fil-mutur u ħsarat mekkaniċi [9].Il-ħsarat mekkaniċi jinkludu prinċipalment fallimenti tar-rotor u fallimenti tal-bearings.Il-fallimenti tar-rotor jinkludu prinċipalment l-iżbilanċ tar-rotor, il-qsim tar-rotor, u kmiem tal-gomma maħlula.It-tipi ta 'ħsarat fil-mutur jistgħu jinqasmu f'ħsarat elettriċi u ħsarat mekkaniċi.Il-ħsarat elettriċi jinkludu short-circuit tal-coil tar-rotor/stator, ċirkwit miftuħ ikkawżat minn vireg tar-rotor miksura, sħana żejda tal-ġeneratur, eċċ.;difetti mekkaniċi jinkludu vibrazzjoni eċċessiva tal-ġeneratur, sħana żejda tal-ġarr, ħsara fl-insulazzjoni, Ilbes serju, eċċ.
Ħin tal-post: Awissu-30-2021
