Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Uszkodzenia turbin wiatrowych i bezinwazyjne metody ich wczesnego wykrywania

dr inż. Tomasz Bakoń  |  elektro.info 11/2011  |  16.11.2011  |  1
Prototyp robota do inspekcji stanu łopat siłowni wiatrowej [11]
Prototyp robota do inspekcji stanu łopat siłowni wiatrowej [11]

W artykule omówiono rodzaje uszkodzeń występujących w elektrowniach wiatrowych. Na podstawie najnowszych statystyk udokumentowanych awarii turbin wiatrowych wskazano najczęściej występujące przyczyny powstawania uszkodzeń. Artykuł zawiera również przegląd dostępnych obecnie bezinwazyjnych metod umożliwiających diagnostykę krytycznych elementów turbiny wiatrowej oraz przykłady ich implementacji.

Koszty operacyjne i serwisowe turbiny wiatrowej stanowią istotną część całkowitych kosztów generacji energii elektrycznej w energetyce wiatrowej. Średnio, dla całego okresu eksploatacji turbiny, można je oszacować na 20 do 25% całkowitych kosztów utrzymania turbiny, przy czym dla turbin nowych są one mniejsze – wynoszą 10 do 15% i wzrastają wraz ze zużywaniem się turbiny do ok. 20 do 35% w końcowej fazie jej eksploatacji [6].

Zobacz także: Instalacje elektryczne na terenach budów

Całkowity koszt wytworzenia energii wiatrowej po uwzględnieniu kosztów serwisu oraz okresów przestoju wynosi ok. 26 gr/kWh w elektrowniach typu on-shore i 34 gr/kWh w elektrowniach typu off-shore, co w porównaniu z kosztami generacji rzędu 12 do 16 gr/kWh w elektrowniach węglowych i 10 do 15 gr/kWh w elektrowniach gazowych [12] pokazuje celowość wprowadzenia nowych technik diagnostycznych umożliwiających zmniejszenie kosztów operacyjnych i serwisowych. Powinno też mieć pozytywny wpływ na kształtowanie się cen energii elektrycznej pochodzącej z generacji wiatrowej (Czytaj więcej na ten temat).

przyczyny i skutki uszkodzeń elektrowni wiatrowych

Wśród uszkodzeń najczęściej spotykanych w elektrowniach wiatrowych można wyróżnić:

  • uszkodzenia generatora i elementów wirujących wspólnie z generatorem,
  • uszkodzenia łopat turbin wiatrowych,
  • uszkodzenia masztu elektrowni wiatrowej,
  • inne uszkodzenia mogące prowadzić do wyłączenia elektrowni z eksploatacji i generujące koszty napraw.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Praktyka pokazuje, że najbardziej istotne i często zbyt późno zaobserwowane są uszkodzenia elementów wirujących oraz łopat turbin wiatrowych. W tabeli 1. przedstawiono elementy gondoli turbiny wiatrowej najczęściej ulegające uszkodzeniom [9]. Przyczynami uszkodzeń elementów wirujących jest zazwyczaj długotrwałe poddanie ich obciążeniu, zmęczenie materiału i nieprawidłowości w wykonaniu. W przypadku łopat dodatkowymi czynnikami mogącymi powodować uszkodzenia są zderzenia z obiektami oraz wyładowania atmosferyczne.

Mimo rosnącego postępu technologicznego i mniejszego prawdopodobieństwa wystąpienia pojedynczej awarii, łączna liczba awarii rośnie wraz ze wzrostem zainstalowanych turbin wiatrowych. Liczbę udokumentowanych uszkodzeń w światowej energetyce wiatrowej – z wyróżnieniem przypadków, w których poszkodowani zostali ludzie – przedstawiono w tabeli 2. W tabeli 3. przedstawiono z kolei przyczyny uszkodzeń turbin wiatrowych w poszczególnych okresach, podobnie jak w tabeli 2. odnotowywano tylko awarie, które doprowadziły do całkowitego lub czasowego wyłączenia elektrowni z eksploatacji.

Zobacz także: Zastosowanie energii słonecznej do zasilania urządzeń elektrycznych w typowym gospodarstwie domowym

Najczęstszym powodem uszkodzeń – wśród przyczyn, które udało się jednoznacznie określić – było oderwanie się fragmentów lub całych łopat od wirnika siłowni wiatrowej. Istnieją udokumentowane przypadki, że takie elementy przemieszczały się w powietrzu na odległość kilkuset metrów, a nawet 1300 m od siłowni, przebijając dachy i ściany pobliskich budynków [16]. Pożar, który uznano za przyczynę 159 awarii, może być szczególnie niebezpieczny w przypadku siłowni wiatrowej ze względu na dużą wysokość wieży, utrudniającą efektywne gaszenie, jak często również długi (uwarunkowany położeniem obiektu) czas potrzebny na dojazd jednostek straży pożarnej.



Awarie sklasyfikowane jako uszkodzenia materiałowe powstały głównie w wyniku uderzenia piorunów w element siłowni, wyładowań atmosferycznych, ale także poprzez zaniedbania w konserwacji i niedostateczny nadzór. Rozwojowi tego typu uszkodzeń można odpowiednio wcześnie zapobiegać, stosując monitoring również za pomocą metod bezinwazyjnych.

 

Zobacz także: Uszkodzenia turbin wiatrowych i bezinwazyjne metody ich wczesnego wykrywania

Oblodzenie jako przyczynę awarii stwierdzono w 31 przypadkach, biorąc jednak pod uwagę poświęcone temu badania [4], przypadki takie są znacznie częstsze, w samych Niemczech w latach 1990–2003 stwierdzono 880 przypadków oblodzeń. Skutki oblodzeń w ujęciu statystycznym przedstawiono w tabeli 4.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 11/2011

Komentarze

(1)
Jasiu | 19.12.2014, 15:25
Ja ostatnio też zmagałem się z uszkodzoną turbosprężarką. jednak zdecydowałem się na jej regenerację to na pewno lepsze rozwiązanie niż kupno nowej. Różnica w cenie zdecydowania a taka[url=http://turbo-rentgen.pl/] turbina po regeneracji[/url] wcale nie działa gorze, więc nie widzę sensu wydawania tak dużych sum.
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Zobacz co nowego poznamy na targach Energetab 2019 »

Licznik energii jaki wybrać Energetab 2019 logo
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » ENERGETAB – największe w Polsce targi nowoczesnych urządzeń, aparatury i technologii dla przemysłu energetycznego, to miejsce jednych z najważniejszych spotkań czołowych przedstawicieli branży elektrotechnicznej w Polsce.(...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły

Start programu „Mój Prąd”. Czy przyczyni się do zwiększenia rozwoju OZE w Polsce?

We wrześniu wystartuje nowy rządowy program „Mój Prąd”, dzięki któremu będzie można uzyskać dofinansowanie na domową instalację fotowoltaiczną. Z dotacji będą mogły skorzystać...

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl