Rüzgar Türbini İzleme

Durum İzleme Rüzgar Türbinleri

Rüzgar türbini durum izleme, rüzgar türbini davranışındaki değişiklikleri mümkün olduğunca erken tespit etmeyi amaçlar. Ana amaç, performans düşüşünü ve ekonomik maliyeti en aza indirmek için gelişen hataları tahmin etmektir. Belirli parametrelerin sürekli izlenmesi ve “normal” operasyonel davranış sırasında elde edilen parametrelerle karşılaştırılmasıyla gerçekleştirilir.

Durum İzleme, rüzgar türbini aktarma organları bileşenlerini izlemeye odaklanmıştır. Dewesoft, miller, yataklar, dişli kutuları ve jeneratörler gibi her türlü dönen makine için durum izleme çözümleri sunar.

Rüzgar Türbini Durum izleme için en yaygın kullanılan sensörler şunlardır:

• Rulman arızalarını, dişli diş arızalarını tespit etmek için ivmeölçerler.
• Aşırı ısınmayı tespit etmek için sıcaklık sensörleri.
• Basınç sensörleri.
• Dönme hızı sensörleri – değişken hızlı rüzgar türbinlerinde sipariş takip analizi yapmak için.
• Jeneratörlerdeki arızaların tanımlanması için akım sinyallerini ölçmek için akım pensleri.
• Yağ bazlı sensörler – su içeriğini, döküntüleri, partikül konsantrasyonunu tespit etmek için.

Daha fazla ayrıntı burada: Dewesoft durum izleme çözümü.

Rüzgar Türbinlerinin Yapısal Sağlık Takibi

Temeller, kanatlar ve kuleler gibi yapısal bileşenler söz konusu olduğunda Durum İzleme, Yapısal Sağlık İzleme olarak adlandırılır. Rüzgar Türbini Yapısal bileşenlerinin arızalanması, rüzgar türbini işletme maliyetlerini önemli ölçüde etkileyebilir ve bazı durumlarda türbinin tamamen kaybolmasına (kule çökmesi) neden olabilir.

Açık deniz rüzgar türbinleri, özellikle zorlu ortamlara (rüzgar, dalga yükü, stres, korozyon) ve daha yüksek risklere maruz kalmaktadır. Bu nedenle, bakım maliyetlerini azaltmak ve katastrofik arızaları önlemek için yapısal bileşenlerin izlenmesi çok önemlidir.

Rüzgar Türbini Yapısal Sağlık İzleme için en yaygın sensörler şunlardır:

• OMA (Operasyonel Modal Analiz) gerçekleştirmek için ivmeölçerler.
• Uygulanan yükler altında tasarım varsayımlarını doğrulamak için gerinim ölçerler
• Sıcaklık sensörleri – özellikle sıcaklık kompanzasyonu için gerinim ölçerlerle birlikte.
• Kulenin stabilitesini izlemek için eğim ölçerler.
• Anemometreler – rüzgar hızını ve yönünü izlemek için.
• Dalga radarları – dalga yüksekliğini izlemek için.

Dewesoft, rüzgar türbini yapısal bileşenlerinin durumunu değerlendirmek için gerekli tüm parametreleri (titreşim, gerinim, eğim, sıcaklık ölçümleri) izlemek için eksiksiz bir SHM çözümü sunabilir.

Titreşim İzleme Rüzgar Türbinleri

Rüzgar türbini titreşim izleme, dönen makinelerdeki çoğu hasarın gelişmekte olan bir arızaya özgü frekanslarda daha yüksek titreşim seviyeleri olarak yansıtılması nedeniyle Rüzgar Türbini durum izlemesinde en yaygın kullanılan tekniktir.

Yapısal Sağlık İzleme durumunda, gelişen hataları tespit etmek için Operasyonel Modal Analiz tekniğini gerçekleştirmek için titreşim verileri toplanır. Geometrik ve rijitlik özelliklerindeki değişiklikler, modal şekiller, sönüm oranları ve doğal frekanslar gibi mod özelliklerindeki değişiklikler olarak yansıtılır.

Dewesoft, yapıların titreşim izlemesi için özel olarak tasarlanmış entegre veri toplamalı (IOLITE-3xMEMS-ACC) son teknoloji 3 eksenli ivmeölçerler sunar. DewesoftX veri işleme yazılımı, çok çeşitli titreşim matematik yetenekleri sunar. Operasyonel Modal Analizin performansını ve yapısal sağlığın değerlendirilmesini kolaylaştırmak için dışa aktarma seçenekleri mevcuttur.

İzleme Enstrümantasyon Rüzgar Türbinleri İçin

• Hızlanma ve eğim ölçümü: Dewesoft IOLITEiw-3xMEMS-ACC-INC, EtherCAT arabirimine sahip üç eksenli bir MEMS ivmeölçer ve statik eğim ölçerdir. Rüzgar türbini titreşim analizi için 8 g ölçüm aralığı sunar.
• Kabinler: Dewesoft, tüm enstrümantasyon önceden kurulmuş olarak özel yapım kabinler sağlayabilir.
• Endüstriyel PC: Kendi veya 3. parti endüstriyel bilgisayarlarımızı sağlayabiliriz, Bu, kurulu sensörlerin alınması için DewesoftX yazılımımızı çalıştıracaktır. Güç Kaynağı ve UPS de mevcuttur.
• Kablolar: EtherCAT cihazlarının zincirleme bağlanması için tek bir CAT6 kablosu kullanılır. Ucuz ve üst düzey sağlam kablolar (UV’ye dayanıklı, Yağa dayanıklı, Ozona dayanıklı, Suya ve neme dayanıklı, Korumalı, Alev geciktirici, Düşük duman ve diğer asidik gaz emisyonu, halojen içermeyen) ve ayrıca deniz sertifikalı sunuyoruz (NEK 606’dan sonra ÇAMUR dirençli) kablolar.
• Montaj braketleri: Özel yapım montaj braketleri ve diğer aksesuarlar Dewesoft tarafından sağlanabilir.
• Diğer aksesuarlar: Kablonun bükülmesini veya ezilmesini önlemek için kablo yırtılma koruması sağlanabilir. Kablo tepsilerinin bulunmadığı kulelerde kabloları sabitlemek için kablo kelepçeleri (mıknatıslı da) istek üzerine sağlanabilir.

İzleme Sistemi Mimarisi

Dewesoft izleme sistemi, bir EtherCAT arayüzüne sahip dağıtılmış veri toplama cihazlarına dayanmaktadır. DAQ cihazları, veri iletişimi, güç ve senkronizasyon için tek bir kablo kullanılarak zincirleme bağlanır. Cihazlar, EtherCAT bağımlı cihazları olarak hareket ederken, DewesoftX yazılımını çalıştıran PC, bir EtherCAT ana cihazı olarak hareket eder.

DAQ cihazlarından gelen ham veriler, DewesoftX veri toplama yazılımını çalıştıran ölçüm birimleri tarafından toplanır ve işlenir. Çok çeşitli yapılandırılabilir tetiklemeli kayıt ve matematik yetenekleri sağlar. Veriler, TCP/IP ağı üzerinden fabrikaya veya bulut sunucusuna toplu iş dosyaları olarak gönderilebilir veya OPC UA protokolü aracılığıyla aktarılabilir.

Verilere istemci PC’de erişilebilir, görüntülenebilir ve analiz edilebilir veya zaman serisi veritabanında (Tarihçi) saklanabilir ve OPC/UA, XCP veya Rest API gibi standart arayüzler kullanılarak SCADA sistemlerine veya Bulut Yazılımına sunulabilir. Gerçekten de Endüstri 4.0’a hazır bir mimaridir.

Aynı kuledeki EtherCAT cihazları, 1 us’a kadar senkronizasyon sunan EtherCAT zinciri üzerinden senkronize edilir. Farklı kuleler arasındaki EtherCAT cihazları, yerel NTP sunucusuyla senkronize edilir. Aralarındaki senkronizasyon, ağın gecikmesine bağlıdır ancak 10 ms içinde olması beklenir. Daha iyi senkronizasyon gerekirse, bir GPS senkronizasyon seçeneği de sunuyoruz.

Rüzgar Çiftliği İzleme için Esnek Veri Depolama Stratejisi

DewesoftX yazılımı, veri akışınız için kolay ve esnek konfigürasyonlar sunar. Verileri yapının yakınında yerel olarak depolayabilir veya bulutta veya veritabanında uzaktan veri göndermek ve depolamak için OPC UA gibi standart arayüzlerden herhangi birini kullanabilirsiniz. Veri akışınızı nasıl kuracağınız konusunda gerçekten herhangi bir kısıtlama yoktur.

Esnek lisanslamamız, herhangi bir ek maliyet olmadan verileri gerçek zamanlı olarak izlemek için sınırsız sayıda masaüstü veya web tabanlı görünüm istemcisini bağlamanıza olanak tanır.

Vaka Analizi Açık Deniz Rüzgar Türbini Kulesi İzleme

Örnek çalışmamızda rüzgar türbini kulesi izleme hakkında daha fazla ayrıntı okuyabilirsiniz.

Birçok açık deniz rüzgar türbini çiftliği yöneticisi, kulelerde sürekli yapısal sağlık izlemesi için ölçüm teknolojisi kurdu. Yapısal sağlık izlemesini gerçekleştirmek için çeşitli algılama teknikleri ve yöntemleri kullanılır. En yaygın kullanılanı, Operasyonel Modal Analiz (OMA) olarak da bilinen titreşim tabanlı tekniktir.

Açık Deniz Rüzgar Türbini Kulesi İzleme vaka çalışmasını okuyun.

Başarı hikayesi Dewesoft Dünyanın En Büyük Açık Deniz Rüzgar Çiftliğini İzleyecek

Enerji şirketi Vattenfall, dünyanın en büyük açık deniz rüzgar çiftliği olacak yerde kule izleme çözümü sağlamak için Dewesoft’u seçti.

Sistem, rüzgar türbinlerinin kulelerinde kestirimci bakım yapacak. Amaç, arızaları önleyerek rüzgar türbinlerini mümkün olan en yüksek seviyede çalışır durumda tutmaktır.

Rüzgar çiftliği Hollandse Kust Zuid, Hollanda kıyılarından 18 ila 36 kilometre açıkta, Lahey ve Zandvoort yakınlarında yer alacak. Tam olarak faaliyete geçtiğinde, 140 türbinin toplam kapasitesi 1,5 Gigawatt’tır.

İzleme sistemi, ivme, eğim ve hız ölçümlerini sağlayan kulelerin yüksekliği ile birlikte dağıtılan sensörlerden oluşacaktır.

Dewesoft izleme çözümünün avantajı, entegre 3 eksenli ivmeölçer ve veri toplama cihazında yatmaktadır ve Ethercat papatya zinciri seçeneği ve standartlaştırılmış arayüz RJ45 sayesinde cihazların dağıtılmış olarak izlenmesini ve yerinde kolay kurulumunu sağlar. Veriler bir veri tabanında saklanacak ve analiz ve yorumlama için Vattenfall kontrol odasına gönderilecek. Buna göre bakım faaliyetleri planlanacaktır.