Vodič za održavanje kliznog prstena vjetroturbine

Održavanje kliznog prstena vjetroturbine održava stabilnost nagiba, prijenos snage i komunikaciju signala unutar gondole. Sam klizni prsten je mala komponenta, ali kada zakaže, može povući cijelu turbinu izvan mreže. PremaNREL istraživanje rada energije vjetra, neplanirani zastoji jedan su od najvećih pokretača troškova u radu i održavanju vjetroelektrana, a električne pod-komponente u gondoli stalno doprinose.

Klizni prsten turbine živi u teškom okruženju: kontinuirana rotacija, vibracije, temperaturne promjene, prašina od grmlja, vlaga, uljna magla i-slani zrak na moru. Produljenje njegovog životnog vijeka nije samo zamjena istrošenih četkica. Ovisi o kombinaciji rutinskog pregleda, kontrole prašine, praćenja istrošenosti četkica, cjelovitosti brtvljenja i odabiruklizni prsten vjetroturbinekoji zapravo odgovara uvjetima lokacije.

Ovaj vodič pokriva zašto se klizni prstenovi turbine troše, na koje simptome treba obratiti pažnju, kako zakazati preglede, kako se odlučiti između čišćenja, popravka i zamjene te što navesti kada tražite zamjensku jedinicu.

Zašto je važno održavanje kliznog prstena vjetroturbine

Turbina ostvaruje prihod samo kada radi. Greška na kliznom prstenu unutar glavčine često će se prvo pojaviti kao greška kontrole nagiba ili pad signala senzora, a regulator turbine će smanjiti brzinu ili zaustaviti stroj dok se greška ne riješi. Ako je temeljni uzrok istrošenost četkice ili onečišćenje, kvar će se stalno vraćati.

Dobro održavanje pomaže operaterima:

• Smanjite neplanirana zaustavljanja izazvana greškama signala-nagiba ili glavčine
• Zaštitite vodljivu površinu prstena od sekundarnih oštećenja uzrokovanih-istrošenim četkicama
• Uhvatite kvarove brtvljenja prije nego što voda ili ulje dospiju na put kontakta
• Planirajte zamjenu četke i kliznog prstena tijekom zakazanih servisnih prozora umjesto hitnih poziva
• Izbjegnite veće troškove usluge neplaniranih uspona, osobito na pučini

Cilj je ne reagirati nakon neuspjeha. To je rano otkrivanje trošenja i držanje kliznog prstena unutar čistog, zabrtvljenog, mehanički stabilnog kućišta.

Što klizni prsten radi u vjetroturbini

Unutar turbine, klizni prsten prenosi električnu energiju i signale između nepomične strukture gondole i rotirajuće glavčine. U većini modernih turbina nalazi se duž glavne osovine i služi sustavu kontrole nagiba. Za širu pozadinu pogledajte ovoopsežan vodič za klizne prstenove vjetroturbina.

Prijenos snage za kontrolu visine

Lopatice turbine mijenjaju kut kako bi odgovarale brzini vjetra i kako bi zaštitile pogonski sklop pri jakom vjetru. Sustav nagiba treba stabilno napajanje za svoje motore, pogone i rezervnu bateriju. Klizni prsten jedini je električni put koji prelazi rotirajuće sučelje. Ako se pritisak kontakta četkica mijenja, otpor raste i pogoni uspona mogu vidjeti padove napona ili se isključiti zbog niskog napona.

Signal i podaci iz čvorišta

Isti klizni prsten obično prenosi signale-niske razine: kodere nagiba lopatica, temperaturne senzore, senzore vibracija i komunikaciju regulatora nagiba. Ovi signali su osjetljivi na električni šum. Istrošene četke, vodljiva prašina preko izolatorskog otvora ili korodirani terminal mogu dovesti do povremenog gubitka signala koji će SCADA sustav pročitati kao grešku kontrolera, a ne kao problem s kliznim prstenom. Zbog toga zdravlje kliznog prstena spada u stablo rješavanja problema kad god se greška nagiba pojavi samo tijekom rotacije.

Uobičajeni uzroci kvara kliznog prstena vjetroturbine

Trošenje četkice i degradacija kontakta

Trošenje četkica je normalno, ali nekontrolirano trošenje četkica je najčešći uzrok problema s kliznim prstenom koji se može izbjeći. Kako se četke skraćuju, sila opruge opada, kontaktni pritisak postaje neravnomjeran, a kontaktni otpor raste. Rezultat je toplina na mjestu kontakta, šum signala i na kraju brazde na površini prstena koje se neće povratiti nikakvom količinom čišćenja. Detaljan mehanizam je pokriven u ovom pregleduodržavanje četke s kliznim prstenom.

Prašina, ulje, vlaga i onečišćenje

Prašina četke je zagađivač koji operateri prvi vide. Očekuje se tanki film. Nakupljanje koje premošćuje susjedne tračnice, taloži se na izolatorima ili oblaže signalne prstenove senzora nije normalno i obično signalizira jednu od tri stvari: kasno čišćenje, abnormalno trošenje četke ili neusklađenost materijala četke.

Ostali kontaminanti ovise o mjestu:

• Obalne i offshore turbine– zrak -pun soli ubrzava koroziju na izloženom metalu i stari brtve brže od nominalnog. Vidjetizaštita od korozije u brodskim kliznim prstenovimaza materijale i strategije premaza koji se drže.
• Pustinjska mjesta– fina prašina prodire kroz istrošene brtve i sjedinjuje se s prašinom od četke kako bi se stvorila abrazivna pasta na površini prstena.
• Hladna i{0}}nadmorska mjesta– temperaturne promjene izazivaju kondenzaciju unutar kućišta ako odzračnik ili brtve nisu ispravno specificirani.
• Starije turbine– maglica hidrauličkog ulja iz mjenjača ili nagiba može migrirati do kućišta kliznog prstena i skratiti vijek trajanja četkica.

Vibracije, neusklađenost i mehanički stres

Turbine vibriraju. Osovina kliznog prstena mora se kretati ravno s glavnom osovinom. Ako spojka sklizne, montažni nosač popusti ili kabeli prenesu naprezanje u kućište, vidjet ćete neravnomjerno trošenje četkica na jednoj strani niza prstenova, preuranjeni šum ležaja ili četkicu koja se istroši u obliku konusa. Ništa od toga ne čisti se čišćenjem.

Nepravilno održavanje i fizička zlouporaba

U pregledima na terenu, ponavljajući nalaz je mehaničko oštećenje uzrokovano tehničarima koji koriste klizni prsten kao stepenicu ili ručku za hvatanje pri radu u glavčini. Ostale pogreške koje se mogu izbjeći uključuju upuhivanje prašine dublje u sklop zrakom pod visokim-tlakom, oštro savijanje kabela na ulazu u kućište i preskakanje OEM-okretnog momenta na vijcima terminala.

Simptomi kvara kliznog prstena vjetroturbine: Rani znakovi upozorenja

Većina kvarova na kliznim prstenovima sama se javi prije nego što isključe turbinu. Obučite tehničare da prepoznaju ove znakove tijekom planiranog servisa.

Isprekidana visina ili gubitak signala senzora

Signal koji opada samo dok se rotor okreće ili samo na određenim položajima rotora ukazuje na problem s kontaktom, a ne na problem s upravljačem. Ponavljanje kodova grešaka koje se brišu nakon ponovnog pokretanja klasični su simptom kliznog prstena.

Abnormalno nakupljanje prašine na četki

Svijetli, ravnomjerno raspoređeni sivi film je normalan. Teška, nejednaka ili masna prašina nije. Premošćivanje prašine između tračnica ili taloženje na signalnim kontaktima na kraju će uzrokovati struju curenja i šum.

Vidljiva istrošenost, toplinski tragovi ili korozija

Tijekom pregleda potražite diskolorirane površine prstena, plave ili smeđe toplinske tragove, napuknutu izolaciju između staza, zelenu ili bijelu oksidaciju na terminalima i bilo kakve tragove vlage unutar kućišta. Katalog oduzroci i znakovi trošenja kliznog prstenadaje korisnu vizualnu referencu.

Neuobičajeni električni šum ili ponovljene greške u upravljanju

Ako se greške u kontroli nagiba nastave vraćati nakon resetiranja softvera ili izmjene kontrolera, izmjerite kontaktni otpor i otpor izolacije na kliznom prstenu prije zamjene skuplje elektronike.

Raspored održavanja kliznog prstena vjetroturbine

Učestalost pregleda trebala bi slijediti servisni priručnik OEM-a turbine, priručnik proizvođača kliznog prstena i uvjete okoline na gradilištu. Donji raspored je tipična referenca za turbine na kopnu pod normalnim radom. Prilagodite na temelju radnih sati, povijesti kvarova i izloženosti gradilišta.

Obalne, pučinske i pustinjske turbine obično trebaju kraće intervale između koraka vizualnog i čišćenja.Standardi za vjetroturbine serije IEC 61400postaviti širi okvir za zahtjeve dizajna i usluge, ali stvarni brojevi dolaze iz OEM-a i priručnika dobavljača kliznih prstenova.

Kako održavati klizne prstenove vjetroturbine: 6 praktičnih koraka

Korak 1: Pokrenite strukturirani vizualni pregled

Otvorite kućište tijekom planiranog servisa. Fotografirajte unutrašnjost prije nego bilo što dodirnete. Zatim redom provjerite: duljinu četke u odnosu na trag istrošenosti, boju i raspodjelu prašine, površinu prstena za brazde ili promjenu boje, izolatorske otvore za premošćivanje prašine, priključke za oksidaciju, kabele za habanje i brtve za pukotine ili kompresiju.

Korak 2: Uklonite prašinu od četke bez širenja

Koristite mali ESD{0}}sigurni usisivač ili meku četku, a ne visoko{1}}tlačni komprimirani zrak, osim ako proizvođač to izričito ne odobri. Komprimirani zrak gura vodljivu prašinu u ležajeve, iza izolatora i na staze signala senzora gdje ju je najteže ukloniti. Ako se koristi zrak, trebao bi biti suh, bez-ulja, niskog tlaka i usmjeren prema van.

Korak 3: Održavajte kućište čistim i propisno zatvorenim

Ako pronađete ponovljenu kontaminaciju, čišćenje nije rješenje. Brtva, odzračnik ili uvodnica kabela curi. Zamijenite brtve, provjerite IP ocjenu kabelskih uvodnica i potvrdite da odzračnik (ako postoji) radi. Za pozadinu o klasama pečaćenja pogledajte ovo objašnjenjeklizni prsten IP ocjene, a za zapečaćene dizajne vididizajn vodootpornog kliznog prstena.

Korak 4: Pratite istrošenost četkice prije nego što dosegne granicu

Zamijenite četke prije nego što dođu do granice trošenja, a ne nakon. Četka koja ide prema opruzi izgrebat će površinu prstena, a to oštećenje obično zahtijeva potpunu zamjenu kliznog prstena. Ako klizni prsten koristi modularni blok četke, zamijenite cijeli blok kao komplet tako da kontaktni pritisak ostane ujednačen. Zabilježite duljinu četke pri svakom pregledu kako biste mogli predvidjeti sljedeći prozor za zamjenu.

Korak 5: Provjerite kabelske veze i mehaničku montažu

Labavi terminali i naprezanje kabela odgovorni su za iznenađujući udio "kvarova s ​​kliznim prstenom" koji se ispostavljaju kao greške u ožičenju. Stezaljke zategnite prema specifikaciji, provjerite radijus savijanja kabela na ulazu u kućište, potvrdite moment zatezanja montažnih vijaka i potražite tragove vibracija na nosaču.

Korak 6: Zaštitite klizni prsten od fizičke zlouporabe

Označite kućište kliznog prstena tako da se ne koristi kao stepenica ili rukohvat. Ova jedina promjena sprječava kategoriju štete koju nijedan plan održavanja ne može unaprijed uhvatiti.

Tablica za rješavanje problema s kliznim prstenom vjetroturbine

Čišćenje vs. Popravak vs. Zamjena: Kako odlučiti

Kada je čišćenje dovoljno

• Nakupljanje prašine je lagano, a kontaktne površine su i dalje glatke
• Ne bilježe se ponavljajući kodovi grešaka
• Ne vidi se korozija, voda ili ulje
• Četke imaju preostali vijek trajanja
• Brtve i kabelski ulazi su netaknuti

Kada je potrebna zamjena četkica

• Četke su na granici istrošenosti ili blizu nje
• Trošenje je neravnomjerno po bloku četkica
• Mjerenja kontaktnog tlaka su izvan specifikacije
• Šum signala ili povremeni kvarovi pojavljuju se uz inače zdrava zvona
• Dosegnut je preporučeni interval proizvođača

Kada je potpuna zamjena kliznog prstena pravi izbor

• Površina prstena je izrezbarena, izdubljena ili je{0}}oštećena toplinom
• Izolacijski otpor je pao i čišćenje ga ne može oporaviti
• Korozija je dosegla unutarnje komponente
• Ležajevi su bučni ili grubi
• Ista greška se javlja nakon čišćenja i zamjene četke
• Trenutačni klizni prsten ne odgovara uvjetima gradilišta i rano dolazi do kvarova

Ako zamjenjujete klizni prsten više od jednom u istoj turbini, jedinica vjerojatno nije-određena za to mjesto. Sljedeći odjeljak pokriva što promijeniti.

Kako odabrati zamjenski klizni prsten vjetroturbine

Kupnja like-za-like zamjene ispravan je potez samo ako je original izdržao predviđeni životni vijek. Ako nije, tretirajte zamjenu kao ponovnu-specifikaciju, a ne kao zamjenu. Ključni parametri za potvrdu:

• Broj strujnih krugova i nazivna struja po krugu– uskladite pogonsko opterećenje nagiba uključujući vršne vrijednosti, a ne samo kontinuiranu ocjenu.
• Signalni kanali i vrsta signala– koder, Ethernet, CAN sabirnica, RS-485, analogni senzori; svaki ima različite zahtjeve za zaštitu i kontakt.
• Nazivni napon i klasa izolacije– uključujući razmak između staza napajanja i signala.
• Brzina rotacije– klizni prstenovi s nagibom imaju niske okretaje u minuti, ali visoke radne cikluse; potvrdite vijek trajanja četkice pri stvarnom radu.
• Raspon radne temperature– hladne klime trebaju materijale za četke i maziva namijenjene niskim temperaturama.
• IP ocjena i brtvljenje– IP65 ili viši je uobičajen za glavčine turbina; offshore obično zahtijeva više.
• Zaštita od korozije– hardver od nehrđajućeg čelika, obložena kućišta i zatvoreni kabelski ulazi za pomorska i obalna mjesta.
• Dizajn četke i mogućnost servisiranja– modularni zamjenjivi blokovi četki skraćuju vrijeme servisiranja, posebno na udaljenim lokacijama i lokacijama na moru.
• Montažne dimenzije i sučelje osovine– provjerite prema postojećem nosaču i spojnici.
• Izlaz kabela, vrsta konektora i duljina kabela– unaprijed{0}}završeni sklopovi skraćuju vrijeme puštanja u rad unutar čvorišta.

Za ne-standardne zahtjeve, većina kvarova može se dizajnirati pomoću aprilagođeni klizni prstenizgrađen oko stvarnog popisa strujnih krugova, IP klase i mogućnosti servisiranja četkica koje mjesto treba.

Kako dizajn kliznog prstena utječe na vijek trajanja

Održavanje smanjuje kvarove koji se mogu izbjeći. Dizajn odlučuje koliko je često potrebno održavanje.

• Materijal četke– metalne-grafitne, srebrne-grafitne i četke od plemenitih{2}}metalnih vlakana stvaraju različite količine prašine pri različitim gustoćama struje. Pravi izbor ovisi o strujnom krugu, a ne o zadanoj postavci kataloga.
• Modularni blokovi četkica– neka tehničar zamijeni četke za nekoliko minuta tijekom planiranog ispada umjesto da mijenja cijeli klizni prsten.
• Dizajn brtvljenja i odzračivanja– razlika između ograđenog prostora koji ostaje suh deset godina i onog u kojem se kondenzira svake zime.
• Kućišta-otporna na koroziju– anodizirani aluminij ili nehrđajući čelik sa zabrtvljenim kabelskim uvodnicama za pučinska i obalna mjesta.
• Zaštita signala i odvajanje staza– fizička i električna izolacija između strujnih i signalnih krugova kako bi podaci kodera visine tona bili čisti.
• Vrijednost ležaja i podmazivanje– usklađeno sa stvarnim radom, a ne samo brzinom rotacije.

Jednom određen klizni prsten za stvarne uvjete na gradilištu gotovo uvijek košta manje tijekom životnog vijeka turbine od jeftinije jedinice koja se dvaput mijenja.

Zaključak

Produljenje vijeka trajanja kliznog prstena vjetroturbine kombinacija je dviju stvari: plana održavanja koji rano hvata trošenje i kliznog prstena dizajniranog za stvarno mjesto. Rutinski pregled, pažljiva kontrola prašine, praćenje istrošenosti četkica, provjere brtvljenja i dnevnik održavanja otkrit će većinu problema prije nego što dođu do kontrolera. Određivanje prave jedinice pri sljedećoj zamjeni zatvara petlju.

Ako vaše turbine bilježe opetovano trošenje četkica, ponavljajuće greške nagiba ili onečišćenje koje se stalno vraća nakon čišćenja, specifikacija kliznog prstena vjerojatno je dio problema. Inženjerski timovi koji grade prema stvarnom popisu strujnih krugova, IP klasi i mogućnostima servisiranja četkica koje su potrebne na lokaciji mogu pregledati postojeću jedinicu i predložiti zamjenu dizajniranu da je nadživi.Razgovarajte s inženjerom za klizne prstenove za turbine na vjetars vašim popisom strujnih krugova, uvjetima na gradilištu i poviješću kvarova i zatražite specifikaciju zamjene umjesto podudaranja-broja dijela.