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Soluzione di monitoraggio della sicurezza contro le vibrazioni per le navicelle e le apparecchiature delle turbine eoliche

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Sensore per il monitoraggio delle vibrazioni delle turbine eoliche e dell'assestamento delle torri

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La navicella di una turbina eolica ospita i componenti principali della trasmissione, quali il riduttore, l’albero del rotore, il cuscinetto principale e il generatore. Durante il funzionamento, fattori quali gli urti dovuti al carico del vento, l’usura dei componenti, il disallineamento dell’assemblaggio, i bulloni allentati e i problemi di lubrificazione possono causare vibrazioni anomale. La mancata individuazione tempestiva di questi problemi può portare a gravi malfunzionamenti — quali la rottura dei denti degli ingranaggi, il grippaggio dei cuscinetti o il danneggiamento del generatore — con conseguenti costi elevati per i ricambi, perdite dovute a tempi di fermo prolungati e persino incidenti che compromettono la sicurezza. I sensori di vibrazione triassiali monitorano l’ampiezza, la frequenza e lo spostamento delle vibrazioni raccogliendo dati in tempo reale, consentendo un preallarme in caso di guasti e garantendo la sicurezza operativa delle apparecchiature della navicella. Il sensore di vibrazioni Ethernet Ruifen HFA360 presenta un intervallo di frequenza compreso tra 10 Hz e 10 kHz, che copre le frequenze di guasto caratteristiche delle trasmissioni delle turbine eoliche. Questi sensori si collegano direttamente allo switch industriale della navicella, eliminando la necessità di ulteriori unità di acquisizione o conversione dei dati e riducendo i requisiti di cablaggio all’interno della navicella.
In quanto fonte di energia pulita e rinnovabile, l’energia eolica sta riscuotendo un’attenzione crescente. La tecnologia eolica ha registrato rapidi progressi negli ultimi anni; tuttavia, si verificano ancora occasionalmente incidenti nei parchi eolici. Ogni incidente comporta notevoli perdite economiche per le parti coinvolte. Di conseguenza, la raccolta e l’analisi dei dati di monitoraggio sono diventate fondamentali per la gestione e la manutenzione dei parchi eolici.

Sensori di cedimento:

1. Monitoraggio a lungo termine dell’inclinazione delle fondamenta della torre (inclinazione assoluta e relativa);

2. Monitoraggio a lungo termine del cedimento irregolare delle fondamenta della torre;

3. Monitoraggio della flangia inferiore della torre e dell’angolo di torsione della sommità della torre.

Sensori di oscillazione/sbandamento della torre:

1. Monitoraggio dell’angolo di torsione alla base delle pale e della distanza di oscillazione della punta; monitoraggio dell’angolo di sbandamento e dello spostamento della sommità della torre;

2. Monitoraggio delle vibrazioni dei componenti della navicella, inclusi il riduttore, l’albero a bassa velocità, i coperchi posteriore e anteriore del generatore, il cuscinetto principale e il mozzo.

Monitoraggio del passo: 1. Monitoraggio delle deviazioni dell’angolo delle pale causate da un carico non uniforme; monitoraggio online in tempo reale delle distanze di gioco per ridurre i rischi di incidenti e fornire supporto dati per il monitoraggio dello stato di salute strutturale.

 Il sensore di vibrazioni AKP342B monitora in tempo reale i parametri nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza della struttura della torre sottoposta a carichi del vento, tra cui frequenza, ampiezza, spostamento, velocità e accelerazione triassiale.

Caratteristiche principali:

• Accelerometro triassiale integrato

• Risoluzione dell’accelerazione di 0,001 g

• Sensibilità tra assi dell’1%

• Non linearità dello 0,5% del fondo scala

• Larghezza di banda da 0,5 a 500 Hz

• Interfacce RS485/RS232

• Supporta i protocolli Modbus e 68.
Il sensore di cedimento della base della torre FCA596L monitora in tempo reale il cedimento totale, il cedimento differenziale in punti specifici e le velocità di cedimento; il cedimento differenziale può causare direttamente l’inclinazione della torre, sollecitazioni aggiuntive sull’anello di base e affaticamento dei bulloni, comportando potenzialmente il rischio di crollo della torre nei casi più gravi.

 Caratteristiche principali:

• 6,5 mA a 12 V

• Uscita RS485

• Supporta i protocolli Modbus e 68

• Intervallo di frequenza di oscillazione <12,5 Hz

• Stabilità a lungo termine di 0,02°.