Диагностика электрооборудования ветроэлектрических установок

Генераторы ветроэлектростанций в некотором смысле являются лабораторией для тестирования надежности и новых методик мониторинга, так как они работают в особых условиях и требуют больших расходов на обслуживание. Поэтому некоторые особенности могут быть интересны широкому кругу специалистов.

Ветроэлектростанции работают в сложных условиях повышенной влажности, вибрации и больших токов. У современных ветряков прочные лопасти и умные алгоритмы управления, которые защищают их от многих факторов. Но генератор все еще остается уязвимым, так как существуют сложности с его регулярным обслуживанием. 

Примерно 50% сбоев в работе ветроэлектростанции связаны с нештатной работой генераторов. Годовой коэффициент отказов в среднем составляет от 5% до 15% в зависимости от типа ветряка и его расположения.

Обслуживание ветряков — сложная задача
Обслуживание ветряков — сложная задача

К сожалению, даже простой ремонт большого ветряка стоит дорого, поскольку приходится проводить высотные работы. Вызов крана для замены узлов может обойтись в несколько миллионов рублей, а масштабный ремонт морских ветряков мегаваттного класса и вовсе превращается в сложную «спецоперацию» с привлечением вертолетов или крупных морских судов. И это без учета убытков, связанных с остановкой генерации.

Отсутствие регулярного обслуживания приводит к катастрофическим последствиям
Отсутствие регулярного обслуживания приводит к катастрофическим последствиям

Разумеется, правилами эксплуатации предусмотрены регулярные проверки генератора, но даже стандартные тесты раз в два-три месяца часто не выполняются из-за сложности полевой работы зимой, высокой стоимости, географической удаленности ветропарков и т. д. Зачастую в аналогичных условиях работают и другие типы генераторов, например, на удаленных нефтепромыслах, мобильном оборудовании, а также генераторы с повышенной вибрационной нагрузкой.
Поэтому опыт тестирования генераторов ветроэлектростанций полезен в разных отраслях.

Что смотреть и чем измерять

Электрические вращающиеся машины создают вибрацию. На ветряках эта проблема усугубляется вибрацией от лопастей, а также изгибом вала. В конечном счете это вызывает повреждение элементов молниезащиты, преждевременный износ подшипников и растрескивание нагруженных металлических деталей генератора.

Повреждение обмоток и подшипников из-за вибрации
Повреждение обмоток и подшипников из-за вибрации

Наиболее частыми причинами поломки генератора являются повреждение вывода обмотки на заземляющую ферму и короткое замыкание обмоток. Поэтому тестирование обмоток — ключевая операция при проверке генератора.

В соответствии с рекомендациями международного некоммерческого Института инженеров электротехники и электроники (IEEE), необходимо регулярно проводить ряд тестов, которые включают:

  • проверку сопротивления и обрывов в обмотках. Минутный тест позволяет найти слишком высокое сопротивление, указывающее на неисправность обмотки;
  • краткосрочный высоковольтный тест с подачей напряжения выше номинального, а также дополнительной проверкой на наличие частичного разряда;
  • минутный и 10-минутный тесты коэффициента поляризации изоляции. 

Таким образом может быть обнаружен пробой между обмотками. Деградация показателей определяется только на основании предыдущих измерений, так что подобные тесты надо проводить регулярно.

Помимо этого при плановой диагностике проводятся обычные тесты, поскольку в ветряках много разного электрооборудования и систем безопасности, включая молниеотводы, датчики, устройства пожаротушения, размыкатели цепи, предохранители и т. д. Также особое внимание при эксплуатации генераторов необходимо уделить балансировке, смазке и контролю вибраций механических частей, неисправность которых неизбежно приведет к поломке электрической части.

Проведение проверок позволяет выявить проблемы, которые становятся причиной более 65% поломок генераторов ветряков. Однако проводить их сложно, так как требуются высотные работы и отправка сотрудников в удаленные ветропарки.
Решением является использование таких систем, как HVPD Kronos и Longshot от британской компании High Voltage Partial Discharge Ltd. (HVPD). Это новые системы дистанционного мониторинга частичных разрядов во вращающихся машинах, в том числе применяемых в нефтегазовой отрасли и возобновляемой энергетике.

HVPD Longshot
Устройство HVPD Longshot

Устройство HVPD Longshot представляет собой портативное устройство с дисплеем для работы с широким набором датчиков, которые можно подключать по проводным и беспроводным каналам связи. Longshot дает возможность за 10 минут оценить состояние каждого элемента электрооборудования, оснащенного датчиками. Также можно проводить цикл мониторинга частичных разрядов в течение 48 часов, что в случае с генераторами особенно полезно в периоды повышенной нагрузки. Longshot поставляется сразу со всем необходимым ПО для анализа данных и составления отчетов.

Как и в случае с Longshot, к устройству Kronos подключаются датчики. Технологии Kronos объединяют все подключенные датчики и блоки мониторинга в единую систему, которая непрерывно следит за исправностью оборудования. При этом соответствующие сотрудники могут получать мгновенные оповещения о нештатных ситуациях, например посредством SMS.

Если Вам нужна профессиональная консультация в проведении диагностики - заполните форму :


* - Обязательное для заполнения
Поделитесь этой страницей с друзьями и коллегами

Смотрите также:

 

Последние новости

18.08.2023

Основная задача блока нагрузки постоянного тока - тестирование различных источников электропитания: АКБ, блоков питания, преобразователей напряжения, регуляторов и стабилизаторов напряжения, солнечных батарей, генераторов и других устройств. Нагрузочный блок является, по сути, программируемой (динамической) нагрузкой.

12.04.2023

Когда идёт речь о вопросах безопасности людей предпочтительнее использовать методики измерений, хорошо зарекомендовавшие себя на протяжении десятилетий. Применительно к заземлению таким методом является измерение сопротивления с помощью комбинации амперметра и вольтметра (рекомендуемый ГОСТ Р 50571.16-2007). Иногда такой метод называют «трёхпроводным» (или «трёхзажимным»). Существует и более точная его модификация, именуемая «четырёхпроводным» («четырёхзажимным») методом. Как правило, оба метода могут быть реализованы в одном измерительном приборе.

27.03.2023

Требуется защита кабельных соединений от перегрева? У нас есть решение!  Огнестойкий мат изготовлен из органической керамической силиконовой резиновой композитной ленты и фарфорового неорганического материала, который придает изделиям защитные свойства: проявляет теплопроводность при комнатной температуре и теплоизоляцию при высокой температуре

01.03.2023

Для полного понимания влияния ветра (или принудительной конвекции) на поверхность необходимо понимать основной принцип теплопередачи. Тепловая энергия всегда перемещается из точки с более высокой температурой в точку с более низкой температурой, за исключением случаев, когда другая сила изменяет направление этого движения.

12.02.2023

Одним из важнейших параметров аккумуляторной батареи является объем энергии, который она может запасать/отдавать определенной нагрузке или, другими словами, емкость аккумуляторной батареи. Для проверки реальной емкости аккумуляторных батарей наиболее эффективным является метод разрядки батареи с помощью специального прибора - блока нагрузки. Чтобы оценка состояния АКБ была выполнена верно, очень важно выбрать правильную модель блока нагрузки для вашего конкретного случая. Прочитать подробнее о методе разрядки АКБ вы можете в нашей предыдущей статье. Чтобы помочь вам выбрать правильную модель блока нагрузки, у Kongter есть несколько рекомендаций.

02.02.2023

Компания «СвязьКомплект» начинает прием заказов на поставку трассоискателей известного мирового производителя RIDGID. Трассоискатели RIDGID – незаменимые инструменты при поиске различных подземных коммуникаций (трасс кабелей, трубопроводов), а также при проведении земляных работ. Узнай больше...

25.01.2023

Компания «СвязьКомплект» начинает поставки тепловизоров Guide Sensmart, внесенных в Госреестр СИ. В номенклатуре недорогие портативные модели, тепловизоры для смартфона, а также высокоэффективные профессиональные тепловизионные камеры (до 2000°C).

29.11.2022

Блок нагрузки переменного тока – это часть электрического испытательного оборудования, используемого для имитации электрической нагрузки для тестирования источника электроэнергии без подключения его к нормальной рабочей нагрузке. Во время тестирования блок нагрузки подключается к выходу источника питания, такого как электрогенератор, аккумулятор или фотоэлектрическая система, вместо его обычной нагрузки. Блок нагрузки обеспечивает поддержание параметров нагрузки с характеристиками, аналогичными стандартной рабочей нагрузке тестируемого прибора, в то же время рассеивая выходную мощность, которая в нормальном режиме потребляется нагрузкой.

27.10.2022

Компания «СвязьКомплект» начинает продажи муфт холодной усадки для кабельных линий среднего напряжения 6/10-35 кВ. Муфты производятся под маркой «ИМАГ» и поставляются на замену аналогичной продукции компании 3М.

20.09.2022

Воздушные ЛЭП весьма уязвимы для всевозможных воздействий. Но наиболее распространенным видом аварий на них являются однофазные замыкания на землю (ОЗЗ). Так называют вид повреждения, при котором одна из фаз трехфазной системы замыкается на землю или предмет, электрически связанный с землей. По статистике, на ОЗЗ приходится до 90% всех электрических повреждений ЛЭП.