Wind Power Network News: Opsomming: Hierdie referaat hersien die huidige status van die ontwikkeling van foutdiagnose en gesondheidsmonitering van die drie hoofkomponente in die windturbine-dryfketting—saamgestelde lemme, ratkaste en kragopwekkers, en som die huidige navorsingstatus en hoofopwekkers op. aspekte van hierdie veldmetode.Die belangrikste fouteienskappe, foutvorme en diagnoseprobleme van die drie hoofkomponente van saamgestelde lemme, ratkaste en kragopwekkers in windkragtoerusting word opgesom, en die bestaande foutdiagnose en Gesondheidsmoniteringmetodes, en uiteindelik vooruitsigte vir die ontwikkelingsrigting van hierdie veld.
0 Voorwoord
Danksy die groot globale vraag na skoon en hernubare energie en die aansienlike vordering in die vervaardiging van tegnologie vir windkragtoerusting, styg die wêreldwye geïnstalleerde kapasiteit van windkrag voortdurend.Volgens statistieke van die Global Wind Energy Association (GWEC), het die wêreldwye geïnstalleerde kapasiteit van windkrag teen die einde van 2018 597 GW bereik, waarvan China die eerste land geword het met 'n geïnstalleerde kapasiteit van meer as 200 GW, wat 216 GW bereik het. , wat verantwoordelik is vir meer as 36 van die totale globale geïnstalleerde kapasiteit.% behou dit steeds sy posisie as die wêreld se voorste windkrag, en dit is 'n ware windkragland.
Tans is 'n belangrike faktor wat die voortgesette gesonde ontwikkeling van die windkragbedryf belemmer dat windkragtoerusting 'n hoër koste per eenheid energie-uitset vereis as tradisionele fossielbrandstowwe.Nobelpryswenner in Fisika en voormalige Amerikaanse minister van energie, Zhu Diwen, het gewys op die strengheid en noodsaaklikheid van grootskaalse veiligheidswaarborg vir windkragtoerusting, en hoë bedryfs- en instandhoudingskoste is belangrike kwessies wat in hierdie veld opgelos moet word [1] .Windkragtoerusting word meestal gebruik in afgeleë gebiede of aflandige gebiede wat vir mense ontoeganklik is.Met die ontwikkeling van tegnologie ontwikkel windkragtoerusting steeds in die rigting van grootskaalse ontwikkeling.Die deursnee van windkraglemme neem steeds toe, wat lei tot die groter afstand van die grond na die gondel waar belangrike toerusting geïnstalleer is.Dit het groot probleme met die bedryf en instandhouding van windkragtoerusting meegebring en die instandhoudingskoste van die eenheid opgestoot.As gevolg van die verskille tussen die algehele tegniese status en windplaastoestande van windkragtoerusting in Westerse ontwikkelde lande, is die bedryfs- en onderhoudskoste van windkragtoerusting in China steeds verantwoordelik vir 'n groot deel van die inkomste.Vir aanlandige windturbines met 'n lewensduur van 20 jaar, die onderhoudskoste. Die totale inkomste van windplase beloop 10%~15%;vir aflandige windplase is die verhouding so hoog as 20%~25%[2].Die hoë bedryfs- en instandhoudingskoste van windkrag word hoofsaaklik bepaal deur die bedryfs- en instandhoudingsmodus van windkragtoerusting.Tans gebruik die meeste windplase die metode van gereelde instandhouding.Potensiële foute kan nie betyds ontdek word nie, en herhaalde instandhouding van ongeskonde toerusting sal ook werking en instandhouding verhoog.koste.Boonop is dit onmoontlik om die bron van die fout betyds te bepaal, en kan dit slegs een vir een deur 'n verskeidenheid maniere ondersoek word, wat ook groot bedryfs- en instandhoudingskoste sal meebring.Een oplossing vir hierdie probleem is om 'n strukturele gesondheidsmoniteringstelsel (SHM) vir windturbines te ontwikkel om katastrofiese ongelukke te voorkom en die lewensduur van windturbines te verleng, en sodoende die eenheid-energie-uitsetkoste van windkrag te verminder.Daarom is dit vir die windkragbedryf noodsaaklik om SHM-stelsel te ontwikkel.
1. Huidige status van windkragtoerustingmoniteringstelsel
Daar is baie soorte windkragtoerustingstrukture, hoofsaaklik insluitend: dubbel-gevoede asinchrone windturbines (veranderlike spoed veranderlike toonhoogte lopende windturbines), direkte-aangedrewe permanente magneet sinchrone windturbines, en semi-direkte-aangedrewe sinchrone windturbines.In vergelyking met direkte-aangedrewe windturbines, sluit dubbelgevoede asynchrone windturbines ratkastoerusting met veranderlike spoed in.Die basiese struktuur daarvan word in Figuur 1 getoon. Hierdie tipe windkragtoerusting maak meer as 70% van die markaandeel uit.Daarom hersien hierdie artikel hoofsaaklik die foutdiagnose en gesondheidsmonitering van hierdie tipe windkragtoerusting.
Figuur 1 Basiese struktuur van dubbelgevoede windturbine
Windkragtoerusting werk al lank 24 uur per dag onder komplekse afwisselende vragte soos windvlae.Die harde diensomgewing het die bedryfsveiligheid en instandhouding van windkragtoerusting ernstig beïnvloed.Die wisselende las werk op die windturbinelemme en word deur die laers, asse, ratte, kragopwekkers en ander komponente in die transmissieketting oorgedra, wat die transmissieketting uiters vatbaar maak vir mislukking tydens diens.Op die oomblik is die moniteringstelsel wat wyd toegerus is op windkragtoerusting, die SCADA-stelsel, wat die bedryfstatus van windkragtoerusting soos stroom, spanning, netwerkverbinding en ander toestande kan monitor, en het funksies soos alarms en verslae;maar die stelsel monitor die status Die parameters is beperk, hoofsaaklik seine soos stroom, spanning, krag, ens., en daar is steeds 'n gebrek aan vibrasiemonitering en foutdiagnose-funksies vir sleutelkomponente [3-5].Buitelandse lande, veral Westerse ontwikkelde lande, het lank reeds toestandmoniteringtoerusting en ontledingsagteware ontwikkel spesifiek vir windkragtoerusting.Alhoewel die binnelandse vibrasie-moniteringstegnologie laat begin het, aangedryf deur die groot aanvraag van plaaslike windkragafgeleë bedryf en instandhouding van die mark, het die ontwikkeling van huishoudelike moniteringstelsels ook 'n stadium van vinnige ontwikkeling betree.Die intelligente foutdiagnose en vroeë waarskuwingsbeskerming van windkragtoerusting kan die koste verminder en doeltreffendheid van windkragbedryf en instandhouding verhoog, en het konsensus in die windkragbedryf verkry.
2. Hooffoutkenmerke van windkragtoerusting
Windkragtoerusting is 'n komplekse elektromeganiese stelsel wat bestaan uit rotors (lemme, hubs, steekstelsels, ens.), laers, hoofasse, ratkaste, kragopwekkers, torings, slingerstelsels, sensors, ens. Elke komponent van 'n windturbine word onderwerp aan afwisselende vragte tydens diens.Namate die dienstyd toeneem, is verskeie tipes skade of mislukkings onvermydelik.
Figuur 2 Die herstelkosteverhouding van elke komponent van windkragtoerusting
Figuur 3 Die stilstandtydverhouding van verskeie komponente van windkragtoerusting
Dit kan gesien word uit Figuur 2 en Figuur 3 [6] dat die stilstand wat veroorsaak word deur lemme, ratkaste en kragopwekkers meer as 87% van die algehele onbeplande stilstand uitgemaak het, en onderhoudskoste het meer as 3 van die totale instandhoudingskoste uitgemaak./4.Daarom is monitering, foutdiagnose en gesondheidsbestuur van windturbines, lemme, ratkaste en kragopwekkers die drie hoofkomponente waaraan aandag gegee moet word.Die Wind Energie Professionele Komitee van die Chinese Hernubare Energie Vereniging het in 'n 2012-opname oor die bedryfskwaliteit van nasionale windkragtoerusting[6] daarop gewys dat die fouttipes van windkraglemme hoofsaaklik krake, weerlig, breek, ens., en die oorsake van mislukking sluit in ontwerp, self en eksterne faktore tydens die bekendstelling en diens stadiums van produksie, vervaardiging en vervoer.Die hooffunksie van die ratkas is om laespoed windenergie stabiel te gebruik vir kragopwekking en die spilspoed te verhoog.Tydens die werking van die windturbine is die ratkas meer vatbaar vir mislukking as gevolg van die uitwerking van afwisselende spanning en impaklading [7].Algemene foute van ratkaste sluit in ratfoute en laerfoute.Ratkasfoute spruit meestal uit laers.Laers is 'n sleutelkomponent van die ratkas, en hul mislukking veroorsaak dikwels katastrofiese skade aan die ratkas.Laersfoute sluit hoofsaaklik moegheidskil, slytasie, breuk, gom, hokskade, ens. in. [8], waaronder moegheidskil en slytasie die twee mees algemene mislukkingsvorme van rollaers is.Die mees algemene ratfoute sluit in slytasie, oppervlakmoegheid, breek en breek.Die foute van die kragopwekkerstelsel word verdeel in motorfoute en meganiese foute [9].Meganiese foute sluit hoofsaaklik rotorfoute en laersfoute in.Rotorfoute sluit hoofsaaklik rotorwanbalans, rotorbreuk en los rubberhulse in.Die tipes motorfoute kan verdeel word in elektriese foute en meganiese foute.Elektriese foute sluit in kortsluiting van die rotor/statorspoel, oop stroombaan wat veroorsaak word deur gebreekte rotorstawe, kragopwekker oorverhitting, ens.;meganiese foute sluit in oormatige generatorvibrasie, oorverhitting van laers, isolasieskade, Ernstige slytasie, ens.
Postyd: 30 Augustus 2021
