Шамалдын электр тармактарынын жаңылыктары: Аннотация: Бул макалада шамал турбинасынын кыймылдаткыч чынжырындагы үч негизги компоненттин – композиттик калактардын, редукторлордун жана генераторлордун бузулууларын диагностикалоонун жана ден соолугуна мониторинг жүргүзүүнүн учурдагы абалы каралат жана учурдагы изилдөө абалы жана негизги бул талаа методунун аспектилери.Шамалдын энергетикалык жабдыктарындагы композиттик калпактардын, редукторлордун жана генераторлордун үч негизги компонентинин бузулуусунун негизги мүнөздөмөлөрү, бузулуу формалары жана диагностикасынын кыйынчылыктары жалпыланган жана учурдагы каталарды диагностикалоо жана ден соолукту көзөмөлдөө ыкмалары, акырында бул тармактын өнүгүү багыттарынын перспективалары.
0 Кирүү сөз
Таза жана кайра жаралуучу энергияга болгон глобалдык суроо-талаптын жана шамал энергетикалык жабдууларды өндүрүү технологиясындагы олуттуу прогресстин аркасында шамал энергиясынын глобалдык орнотулган кубаттуулугу тынымсыз өсүүдө.Глобалдык шамал энергиясы ассоциациясынын (GWEC) статистикасына ылайык, 2018-жылдын акырына карата абал боюнча, шамал энергиясынын глобалдык орнотулган кубаттуулугу 597 ГВт жетти, анын ичинен Кытай 200 ГВттан ашык орнотулган кубаттуулугу менен биринчи өлкө болуп, 216 ГВтка жетти. , жалпы дүйнөлүк орнотулган кубаттуулуктун 36дан ашыгын түзөт.%, ал дүйнөдөгү алдыңкы шамал энергетикасы катары позициясын сактап калууда жана ал чыныгы шамал энергетикасы өлкөсү болуп саналат.
Азыркы учурда шамал энергетика тармагынын үзгүлтүксүз өнүгүүсүнө тоскоол болгон маанилүү фактор болуп, шамал энергетикалык жабдуулар салттуу казылып алынган отунга караганда энергиянын бирдигине көбүрөөк чыгымды талап кылат.Физика боюнча Нобель сыйлыгынын лауреаты жана АКШнын мурдагы энергетика министри Чжу Дивэн чоң масштабдагы шамал электр жабдууларын иштетүүнүн коопсуздук кепилдигинин катаалдыгын жана зарылдыгын, ал эми эксплуатация жана техникалык тейлөөнүн жогорку чыгымдары бул тармакта чечилиши керек болгон маанилүү маселелер экенин белгиледи [1] .Шамал электр жабдуулары көбүнчө алыскы аймактарда же адамдар жете албаган деңиз жээгинде колдонулат.Технологиянын өнүгүшү менен шамал энергетикалык жабдуулар масштабдуу өнүгүү багытында өнүгүүсүн улантууда.Шамалдын электр линияларынын диаметри көбөйүүдө, натыйжада маанилүү жабдуулар орнотулган жерде жерден нацелге чейинки аралык көбөйөт.Бул шамал энергетикалык жабдууларды эксплуатациялоого жана тейлөөгө чоң кыйынчылыктарды алып келди жана агрегатты тейлөөгө кеткен чыгымды көтөрдү.Батыш өнүккөн өлкөлөрдө шамал энергетикалык жабдуулардын жалпы техникалык абалы жана шамал чарба шарттарынын ортосундагы айырмачылыктарга байланыштуу, Кытайда шамал электр жабдууларын эксплуатациялоо жана тейлөө чыгымдары кирешенин жогорку үлүшүн түзөт.Кызмат мөөнөтү 20 жыл болгон кургактагы шамал турбиналары үчүн техникалык тейлөөгө кеткен чыгымдар шамал электр станцияларынын жалпы кирешеси 10% ~ 15% түзөт;оффшордук шамал станциялары үчүн бул көрсөткүч 20% ~ 25% [2].Шамал энергиясын эксплуатациялоонун жана тейлөөнүн жогорку баасы, негизинен, шамал электр жабдууларын эксплуатациялоо жана тейлөө режими менен аныкталат.Учурда көпчүлүк шамал станциялары үзгүлтүксүз тейлөө ыкмасын колдонушат.Мүмкүн болгон мүчүлүштүктөрдү өз убагында табуу мүмкүн эмес, ал эми бузулбаган жабдууларды кайра-кайра тейлөө да эксплуатацияны жана техникалык тейлөөнү жогорулатат.наркы.Мындан тышкары, ката булагын өз убагында аныктоо мүмкүн эмес, ар кандай каражаттар аркылуу бир-бирден гана иликтөөгө болот, бул дагы чоң эксплуатация жана тейлөө чыгымдарын алып келет.Бул көйгөйдү чечүүнүн бири катастрофалык аварияларды болтурбоо жана шамал турбиналарынын иштөө мөөнөтүн узартуу, ошону менен шамал энергиясынын бирдигинин энергиянын чыгашасын азайтуу үчүн шамал турбиналары үчүн структуралык ден соолукту мониторингдөө (SHM) системасын иштеп чыгуу болуп саналат.Ошондуктан шамал энергетикасы үчүн SHM системасын өнүктүрүү зарыл.
1. Шамалдын энергетикалык жабдууларын көзөмөлдөө тутумунун учурдагы абалы
Шамалдын электр жабдууларынын түзүлүштөрүнүн көптөгөн түрлөрү бар, алар негизинен: эки эселенген асинхрондуу шамал турбиналары (өзгөрмө ылдамдыктагы өзгөрүлмө бийиктикте иштеген шамал турбиналары), түздөн-түз жетектөөчү туруктуу магнит синхрондуу шамал турбиналары жана жарым түз жетектөөчү синхрондуу шамал турбиналары.Түз жетектөөчү шамал турбиналары менен салыштырганда, эки эселенген асинхрондуу шамал турбиналарына редуктор өзгөрмө ылдамдыктагы жабдуулар кирет.Анын негизги түзүмү 1-сүрөттө көрсөтүлгөн. Шамал электр жабдууларынын бул түрү рыноктун 70%дан ашыгын түзөт.Ошондуктан, бул макалада, негизинен, шамал электр жабдууларын бул түрүнүн ката диагностикасы жана ден соолугуна мониторинг карап чыгат.
1-сүрөт Эки эселенген шамал турбинасынын негизги түзүлүшү
Шамал энергетикалык жабдуулар узак убакыт бою шамалдын шамалы сыяктуу татаал алмашкан жүктөрдө күнү-түнү иштеп жатат.Катаал тейлөө чөйрөсү шамал электр жабдууларын эксплуатациялоонун коопсуздугуна жана техникалык тейлөөсүнө олуттуу таасирин тийгизди.Өзгөрүүчү жүк шамал турбинасынын калпактарына таасир этет жана берүү чынжырындагы подшипниктер, валдар, тиштүү механизмдер, генераторлор жана башка тетиктер аркылуу берилет, бул берүү чынжырын тейлөө учурунда бузулууга өтө жакын кылат.Азыркы учурда, шамал электр жабдуулары боюнча кеңири жабдылган мониторинг системасы SCADA системасы болуп саналат, ал учурдагы, чыңалуу, тармакка туташуу жана башка шарттар сыяктуу шамал энергетикалык жабдуулардын иштөө абалын көзөмөлдөй алат жана сигнализация жана отчеттор сыяктуу функцияларга ээ;бирок система абалды көзөмөлдөйт Параметрлер чектелүү, негизинен ток, чыңалуу, кубат ж.б. сыяктуу сигналдар жана негизги компоненттер үчүн титирөөнү көзөмөлдөө жана каталарды аныктоо функциялары дагы деле жок [3-5].Чет мамлекеттерде, өзгөчө Батыштын өнүккөн өлкөлөрүндө абанын абалын көзөмөлдөөчү жабдууларды жана шамал энергетикалык жабдуулар үчүн атайын анализдик программалык камсыздоону көптөн бери иштеп чыгышкан.Ата мекендик титирөөнү көзөмөлдөө технологиясы кеч башталганына карабастан, чоң ички шамал энергиясын алыстан иштетүү жана тейлөө рыногунун суроо-талабы менен шартталган, ата мекендик мониторинг системаларын өнүктүрүү да тез өнүгүү этабына кирди.Акылдуу ката диагностикасы жана шамал электр жабдууларын эрте эскертүүчү коргоо шамал энергиясын эксплуатациялоонун жана тейлөөнүн баасын төмөндөтүп, натыйжалуулугун жогорулата алат жана шамал энергетика тармагында консенсуска ээ болду.
2. Шамал электр жабдууларынын негизги бузулуу мүнөздөмөлөрү
Шамалдын энергетикалык жабдуулары – роторлордон (палдар, хабтар, кадамдык системалар ж. б.), подшипниктерден, негизги валдардан, редукторлордон, генераторлордон, мунаралардан, ийүү системаларынан, датчиктерден жана башкалардан турган татаал электромеханикалык система. Шамалдын ар бир компоненти кызмат учурунда кезектешип жүк.Тейлөө убактысы көбөйгөн сайын ар кандай бузулуулар же бузулуулар сөзсүз болот.
2-сүрөт Шамалдын энергетикалык жабдууларынын ар бир компонентинин оңдоого кеткен чыгымдардын катышы
3-сүрөт Шамалдын энергетикалык жабдууларынын ар кандай компоненттеринин токтоп калуу коэффициенти
2-сүрөттөн жана 3-сүрөттөн [6] көрүүгө болот, калактар, редукторлор жана генераторлордон келип чыккан токтоп калуулар жалпы пландан тышкаркы токтоп калуулардын 87%тен ашыгын, ал эми техникалык тейлөөгө кеткен чыгымдар жалпы тейлөөгө кеткен чыгымдардын 3төн ашыгын түзгөн./4.Ошондуктан, абалды көзөмөлдөөдө, каталарды аныктоодо жана шамал турбиналарынын, калактардын, редукторлордун жана генераторлордун ден соолугун башкарууда көңүл буруу керек болгон үч негизги компонент болуп саналат.Кытайдын кайра жаралуучу энергия коомунун шамал энергетикасы боюнча профессионалдык комитети 2012-жылы улуттук шамал электр жабдууларынын иштөө сапаты боюнча жүргүзүлгөн сурамжылоодо[6] шамал электр станокторунун бузулуу түрлөрүнө негизинен жарака, чагылган тийүү, сынуу ж.б. кирет деп белгилеген. ийгиликсиз себептери өндүрүштүн, өндүрүштүн жана транспорттун киргизүү жана тейлөө этаптарында долбоорлоо, Өз алдынча жана тышкы факторлорду камтыйт.Редуктордун негизги милдети электр энергиясын өндүрүү үчүн шамалдын аз ылдамдыгын туруктуу пайдалануу жана шпинделдин ылдамдыгын жогорулатуу болуп саналат.Шамал турбинасын иштетүүдө редуктор алмашып турган чыңалуу жана сокку жүктөмүнүн таасиринен бузулууга көбүрөөк дуушар болот [7].Редукторлордун жалпы кемчиликтерине тиштүү механизмдердин жана подшипниктердин каталары кирет.Редуктор мүчүлүштүктөрү көбүнчө подшипниктерден келип чыгат.Подшипниктер редуктордун негизги компоненти болуп саналат жана алардын иштебей калышы көп учурда редукторго катастрофалык зыян келтирет.Подшипниктин бузулушуна, негизинен, чарчоо, эскирүү, сынуу, чаптоо, капаска зыян келтирүү ж.б. кирет.Көбүнчө тиштүү бузулууларга эскирүү, беттик чарчоо, сынуу жана сынуу кирет.Генератор системасынын бузулуулары мотор жана механикалык бузулуулар болуп бөлүнөт [9].Механикалык бузулууларга негизинен роторлордун жана подшипниктердин бузулушу кирет.Ротордун бузулушуна негизинен ротордун балансынын бузулушу, ротордун жарылышы жана бош резина жеңдер кирет.Мотор бузулууларынын түрлөрүн электрдик жана механикалык каталар деп бөлүүгө болот.Электрдик мүчүлүштүктөр ротордун/статордун катушкасынын кыска туташуусу, ротор тилкелеринин сынуусунан улам келип чыккан ачык чынжыр, генератордун ысып кетиши ж.б.;механикалык кемчиликтерге генератордун ашыкча титирөөсү, подшипниктин ысып кетиши, изоляциянын бузулушу, олуттуу эскирүү ж.б.
Посттун убактысы: 30-август-2021
