Советы по проверке ветрогенератора с помощью бороскопа

Автор: Джунко Уэхара, специалист по маркетингу, дистанционному визуальному контролю, Evident Scientific | 11 июля 2023 г.

Глобальный переход к возобновляемым источникам энергии и более широкое использование энергии ветра значительно увеличили количество ветряных турбин, как на суше, так и на море. Спрос на техническое обслуживание ветряных турбин также растет, особенно на критически важные компоненты, такие как коробки передач. Бороскопические проверки редукторов являются экономически эффективным способом сократить время простоя ветряных турбин и предотвратить раннее обнаружение дефектов, приводящих к замене редуктора.

Редукторы, генераторы и лопасти ветряных турбин требуют интенсивного обслуживания, поскольку ветряные турбины подвергаются значительным нагрузкам и износу. Обслуживание этих деталей помогает предотвратить дорогостоящий ремонт и простои. Отказы коробки передач случаются относительно редко (в среднем раз в 10 лет), но простой ветряной турбины может длиться до полугода в ожидании ремонта этой детали.

Типичная ветряная турбина мощностью 2,4 МВт вырабатывает электроэнергии на сумму около 1000 долларов в день, поэтому простой в несколько месяцев может дорого стоить с точки зрения потерянного дохода. Неисправности коробки передач также могут привести к катастрофическому повреждению коробки передач, например, к пожару из-за перегрева, который может привести к окончательному выходу турбины из строя.

Состояние ветряных турбин обычно контролируется с помощью систем диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) и систем мониторинга состояния (CMS) до и после проведения проверок на вершине башни для отбора проб масла и проверки уровня шума. Оборудование SCADA или CMS может собирать линейные данные о вибрации и масле от ветряных турбин, чтобы прогнозировать или обнаруживать отказы лопастей, главных подшипников и редукторов за 30 дней до даты потенциального отказа.

Однако информация об ошибках SCADA и CMS не указывает точное местоположение дефекта и не указывает условия отказа. Даже если вы получите 30-дневное предупреждение о неисправности коробки передач, ваша ветряная турбина может выйти из строя на несколько недель, пока не прибудут детали. Дополнение стратегии профилактического обслуживания оборудованием дистанционного визуального контроля (RVI), которое заглядывает внутрь коробки передач, может помочь более быстро и точно выявить неисправные компоненты.

Учитывая почти шестимесячную задержку поставки и замены некоторых компонентов коробки передач, чем раньше будет определена необходимая деталь, тем меньше будет простоев ветряной турбины. Кроме того, знание статуса потенциальных сбоев позволяет вам принимать упреждающие и обоснованные решения о закупках запчастей и планировании технического обслуживания. Например, регулярные проверки с помощью бороскопа в сезон слабого ветра могут помочь контролировать износ внутреннего редуктора и, возможно, предотвратить выход оборудования из строя.

Изображения наблюдения, полученные с помощью бороскопа или видеоскопа (усовершенствованного бороскопа с видеоизображением), помогают выявить ухудшение состояния и дефекты в конкретных местах на ранней стадии. Операторы могут использовать эти данные для управления мероприятиями по техническому обслуживанию и планами замены деталей.

Внутренняя часть коробки передач состоит из ряда трансмиссий, которые преобразуют низкоскоростное вращение, приводимое в действие лопастями, в высокоскоростное вращение, приводящее в движение генератор. Компоненты могут быть повреждены вибрацией, попаданием посторонних веществ в смазочное масло или чрезмерным напряжением. Рекомендуется визуальная проверка на наличие дефектов, таких как усталость, износ, коррозия и трещины.

Подшипники планетарной ступени и планетарная передача обеспечивают поддержку тихоходного вала. Планетарная стадия поглощает высокие нагрузки от медленной стадии в переменных погодных условиях. Зубья планетарной передачи имеют сложную конструкцию, а их расположение внутри коробки передач затрудняет доступ к ним с помощью проверочного оборудования.

Подшипники промежуточной ступени поддерживают промежуточный вал и расположены спереди и сзади — непосредственно под остальными валами. Промежуточные подшипники трудно осмотреть, в основном из-за их расположения.

Подшипники высокоскоростной ступени легче доступны во время проверки, но вероятность их повреждения выше из-за их высокой скорости (1500–1800 об/мин). Такая высокая скорость также означает, что повреждение высокоскоростных подшипников с большей вероятностью затронет другие части коробки передач.