راهنمای تعمیر و نگهداری حلقه لغزش توربین بادی

تعمیر و نگهداری حلقه لغزش توربین بادی کنترل زمین، انتقال نیرو و ارتباط سیگنال را در داخل ناسل ثابت نگه می دارد. حلقه لغزش خود یک جزء کوچک است، اما زمانی که از کار بیفتد می تواند کل توربین را به حالت آفلاین بکشد. با توجه بهتحقیقات عملیات انرژی بادی NREL، خرابی برنامه ریزی نشده یکی از بزرگترین محرک های هزینه در O&M مزرعه بادی است و اجزای فرعی الکتریکی-در ناسل یک عامل تکرارشونده هستند.

یک حلقه لغزش توربین در یک محیط سخت زندگی می کند: چرخش مداوم، ارتعاش، نوسانات دما، گرد و غبار برس، رطوبت، غبار روغن، و هوای پر نمک-در فراساحل. افزایش عمر آن تنها به تعویض برس های فرسوده نیست. این بستگی به ترکیبی از بازرسی معمول، کنترل گرد و غبار، نظارت بر سایش برس، یکپارچگی آب بندی و انتخاب یک دارد.حلقه لغزش توربین بادیکه در واقع با شرایط سایت مطابقت دارد.

این راهنما به این موضوع می‌پردازد که چرا حلقه‌های لغزنده توربین فرسوده می‌شوند، چه علائمی را باید جستجو کرد، چگونه بازرسی‌ها را برنامه‌ریزی کرد، چگونه بین تمیز کردن، تعمیر و جایگزینی تصمیم‌گیری کرد، و در هنگام تهیه یک واحد جایگزین چه چیزی را مشخص کرد.

چرا تعمیر و نگهداری حلقه لغزش توربین بادی اهمیت دارد؟

یک توربین فقط زمانی درآمد کسب می کند که کار کند. یک خطای حلقه لغزش در داخل هاب اغلب ابتدا به عنوان یک خطای کنترل گام یا افت سیگنال سنسور نشان داده می‌شود و کنترل‌کننده توربین تا زمانی که عیب برطرف شود دستگاه را کاهش می‌دهد یا متوقف می‌کند. اگر علت اصلی فرسودگی یا آلودگی برس باشد، عیب همچنان برمی‌گردد.

نگهداری خوب به اپراتورها کمک می کند:

• کاهش توقف‌های برنامه‌ریزی‌نشده ناشی از خطای پیت یا هاب{0}}سیگنال
• از سطح حلقه رسانا در برابر آسیب‌های ثانویه ناشی از فرسودگی- برس‌ها محافظت کنید
• خرابی آب بندی را قبل از رسیدن آب یا روغن به مسیر تماس بگیرید
• جایگزینی برس و حلقه لغزنده را در طول پنجره های سرویس برنامه ریزی شده به جای تماس های اضطراری برنامه ریزی کنید
• از هزینه خدمات بالاتر صعودهای برنامه ریزی نشده، به ویژه در خارج از ساحل اجتناب کنید

هدف این نیست که بعد از شکست عکس العمل نشان دهیم. این برای تشخیص زودهنگام سایش و نگه داشتن حلقه لغزش در داخل یک محفظه تمیز، مهر و موم شده و مکانیکی پایدار است.

کاری که یک حلقه لغزش در یک توربین بادی انجام می دهد

در داخل یک توربین، حلقه لغزش توان الکتریکی و سیگنال‌ها را بین ساختار ناسل ثابت و هاب دوار انتقال می‌دهد. در بیشتر توربین های مدرن، در امتداد شفت اصلی قرار می گیرد و به سیستم کنترل زمین خدمت می کند. برای پیشینه گسترده تر، این را ببینیدراهنمای جامع حلقه های لغزش توربین بادی.

انتقال نیرو برای کنترل پیچ

پره های توربین برای مطابقت با سرعت باد و برای محافظت از پیشرانه در بادهای شدید، زاویه را تغییر می دهند. سیستم Pitch برای موتورها، درایوها و باتری پشتیبان خود به نیروی پایدار نیاز دارد. حلقه لغزش تنها مسیر الکتریکی است که از رابط دوار عبور می کند. اگر فشار تماس برس جابجا شود، مقاومت افزایش می‌یابد و درایوهای گام ممکن است افت ولتاژ را ببینند یا در ولتاژ پایین بیفتند.

سیگنال و داده از هاب

همان حلقه لغزش معمولاً سیگنال‌های سطح پایین- را حمل می‌کند: رمزگذارهای پیچ تیغه، حسگرهای دما، حسگرهای ارتعاش، و ارتباطات کنترل‌کننده زمین. این سیگنال ها به نویز الکتریکی حساس هستند. برس های فرسوده، گرد و غبار رسانا در یک شکاف عایق، یا ترمینال خورده شده می توانند باعث از دست دادن متناوب سیگنال شوند که سیستم SCADA به جای مشکل حلقه لغزش، به عنوان یک خطای کنترلر خوانده می شود. به همین دلیل است که سلامت رینگ لغزش در درخت عیب یابی هر زمان که یک خطای زمین فقط در حین چرخش ظاهر شود، تعلق دارد.

علل شایع خرابی حلقه لغزش توربین بادی

سایش برس و تخریب تماس

سایش برس طبیعی است، اما سایش برس مدیریت نشده رایج ترین علت قابل اجتناب مشکل حلقه لغزش است. همانطور که برس ها کوتاه می شوند، نیروی فنر کاهش می یابد، فشار تماس ناهموار می شود و مقاومت تماس بالا می رود. نتیجه گرما در نقطه تماس، نویز سیگنال و در نهایت ایجاد امتیاز بر روی سطح حلقه است که هیچ مقدار تمیز کردن بازیابی نمی شود. مکانیسم دقیق در این نمای کلی پوشش داده شده استتعمیر و نگهداری برس حلقه لغزنده.

گرد و غبار، روغن، رطوبت و آلودگی

گرد و غبار برس آلاینده ای است که اپراتورها ابتدا می بینند. یک فیلم نازک انتظار می رود. تجمعی که مسیرهای مجاور را پل می‌کند، روی عایق‌ها می‌نشیند یا حلقه‌های سیگنال حسگر را می‌پوشاند، طبیعی نیست و معمولاً یکی از سه چیز را نشان می‌دهد: تمیز کردن دیرهنگام، سایش غیرعادی برس، یا عدم تطابق مواد برس.

سایر آلاینده ها به سایت بستگی دارد:

• توربین های ساحلی و دریایی– هوای مملو از نمک، خوردگی را در فلزات در معرض{0} تسریع می‌کند و سریع‌تر از حد مجاز، آب‌بندی را کهنه می‌کند. ببینیدحفاظت در برابر خوردگی در حلقه های لغزش دریاییبرای مواد و استراتژی های پوشش که پایدار هستند.
• سایت های کویری- گرد و غبار ریز به واشرهای فرسوده نفوذ می کند و با گرد و غبار قلم مو ترکیب می شود و یک خمیر ساینده روی سطح حلقه ایجاد می کند.
• سایت‌های{0}}سرد و مرتفع- اگر هواکش یا آب بند ها به درستی مشخص نشده باشند، چرخه دما باعث ایجاد تراکم در داخل محفظه می شود.
• توربین های قدیمی تر- گیربکس یا غبار روغن هیدرولیک می تواند به محفظه حلقه لغزنده مهاجرت کند و عمر برس را کوتاه کند.

لرزش، ناهماهنگی و استرس مکانیکی

توربین ها ارتعاش می کنند. شفت حلقه لغزش باید با شفت اصلی درست کار کند. اگر کوپلینگ لیز بخورد، براکت نصب شل شود، یا کابل‌ها فشار را به داخل محفظه منتقل کنند، می‌بینید سایش ناهموار برس در یک طرف پشته حلقه، صدای زودرس بلبرینگ یا برس‌هایی که به صورت مخروطی فرسوده می‌شوند. هیچ کدام از اینها با تمیز کردن پاک نمی شوند.

تعمیر و نگهداری نادرست و سوء استفاده فیزیکی

در بازرسی های میدانی، یک یافته مکرر آسیب مکانیکی ناشی از تکنسین هایی است که از حلقه لغزش به عنوان دسته پله یا دستگیره هنگام کار در هاب استفاده می کنند. سایر اشتباهات قابل اجتناب عبارتند از دمیدن گرد و غبار به داخل مجموعه با فشار هوای بالا-، خم شدن شدید کابل ها در ورودی محفظه، و نادیده گرفتن گشتاور مشخص شده OEM- روی پیچ های ترمینال.

علائم خرابی حلقه توربین بادی: علائم هشدار دهنده اولیه

بیشتر خرابی های رینگ لغزش قبل از اینکه توربین را آفلاین کنند، خود را اعلام می کنند. تکنسین ها را آموزش دهید تا این علائم را در طول سرویس برنامه ریزی شده تشخیص دهند.

افت متناوب گام یا سیگنال سنسور

سیگنالی که فقط در حین چرخش روتور یا فقط در موقعیت‌های خاص روتور افت می‌کند، به جای مشکل کنترلر، به مشکل تماس اشاره می‌کند. تکرار کدهای خطا که با راه اندازی مجدد پاک می شوند، یک علامت کلاسیک حلقه لغزش هستند.

تجمع غیر طبیعی گرد و غبار برس

یک فیلم خاکستری روشن و یکنواخت طبیعی است. گرد و غبار سنگین، ناهموار یا روغنی نیست. پل زدن گرد و غبار بین مسیرها یا نشستن روی کنتاکت های سیگنال در نهایت باعث نشتی جریان و نویز می شود.

سایش قابل مشاهده، علائم گرما یا خوردگی

در حین بازرسی به دنبال سطوح حلقه تغییر رنگ، علائم حرارت آبی یا قهوه ای، عایق ترک خورده بین مسیرها، اکسیداسیون سبز یا سفید روی ترمینال ها، و هرگونه نشانه ای از مسیرهای رطوبت در داخل محفظه باشید. کاتالوگ ازعلل و نشانه های ساییدگی حلقه لغزشیک مرجع بصری مفید می دهد.

نویز الکتریکی غیرمعمول یا خطاهای مکرر کنترل

اگر بعد از بازنشانی نرم‌افزار یا تعویض کنترل‌کننده، عیوب کنترل زمین همچنان برمی‌گردند، قبل از تعویض وسایل الکترونیکی گران‌تر، مقاومت تماس و مقاومت عایق را در حلقه لغزش اندازه‌گیری کنید.

جدول زمانبندی تعمیر و نگهداری حلقه لغزش توربین بادی

فرکانس بازرسی باید از راهنمای خدمات OEM توربین، دفترچه راهنمای سازنده حلقه لغزش و شرایط محیطی سایت پیروی کند. جدول زیر یک مرجع معمولی برای توربین های خشکی تحت وظیفه عادی است. بر اساس ساعات کار، تاریخچه خطا، و قرار گرفتن در معرض سایت تنظیم کنید.

توربین‌های ساحلی، فراساحلی و بیابانی معمولاً به فواصل کوتاه‌تری بین مراحل بصری و تمیز کردن نیاز دارند.استانداردهای توربین بادی سری IEC 61400چارچوب گسترده‌تری را برای طراحی و الزامات خدمات تنظیم کنید، اما اعداد واقعی از دستورالعمل‌های فروشنده OEM و Slip ring می‌آیند.

نحوه نگهداری حلقه های لغزنده توربین بادی: 6 مرحله عملی

مرحله 1: یک بازرسی تصویری ساختاریافته را اجرا کنید

محفظه را در طول سرویس برنامه ریزی شده باز کنید. قبل از دست زدن به هر چیزی از داخل آن عکس بگیرید. سپس به ترتیب موارد زیر را بررسی کنید: طول قلم مو در مقابل علامت سایش، رنگ و توزیع گرد و غبار، سطح حلقه از نظر نمره گذاری یا تغییر رنگ، شکاف های عایق برای پل زدن گرد و غبار، پایانه ها برای اکسیداسیون، کابل ها برای پارگی، و مهر و موم برای ترک ها یا مجموعه فشرده سازی.

مرحله 2: گرد و غبار برس را بدون پخش کردن پاک کنید

از یک{0}}جاروبرقی ایمن کوچک ESD یا یک برس نرم استفاده کنید، نه هوای فشرده با فشار بالا، مگر اینکه سازنده به طور خاص آن را تأیید کند. هوای فشرده گرد و غبار رسانا را به داخل یاتاقان‌ها، پشت مقره‌ها و روی مسیرهای سیگنال حسگر می‌افزاید، جایی که حذف آن سخت‌تر است. در صورت استفاده از هوا، باید خشک، بدون روغن، فشار کم و به سمت خارج باشد.

مرحله 3: محفظه را تمیز و به خوبی مهر و موم نگه دارید

اگر آلودگی مکرر پیدا کردید، تمیز کردن راه حل نیست. مهر و موم، تنفس یا کابل کابل نشتی دارد. واشرها را تعویض کنید، درجه IP اتصالات کابل را بررسی کنید و تأیید کنید که هواکش (در صورت نصب) کار می کند. برای پیشینه در مورد کلاس های مهر و موم، به این توضیح مراجعه کنیدرتبه بندی IP حلقه لغزش، و برای طرح های مهر و موم شده را ببینیدطراحی حلقه ضد آب.

مرحله 4: سایش برس را قبل از رسیدن به حد مجاز کنترل کنید

برس ها را قبل از برخورد به خط سایش تعویض کنید، نه بعد از آن. قلمویی که به سمت فنر می رود، سطح حلقه را خراش می دهد و این آسیب معمولاً نیاز به تعویض کامل حلقه لغزش دارد. اگر حلقه لغزنده از یک بلوک برس مدولار استفاده می کند، بلوک کامل را به عنوان یک مجموعه جایگزین کنید تا فشار تماس یکنواخت بماند. طول قلم مو را در هر بازرسی ثبت کنید تا بتوانید پنجره جایگزین بعدی را پیش بینی کنید.

مرحله 5: اتصالات کابل و نصب مکانیکی را بررسی کنید

پایانه های شل و فشار کابل مسئول سهم شگفت انگیزی از "شکست های حلقه لغزش" هستند که معلوم می شود خطاهای سیم کشی هستند. پایانه های گشتاور را برای تعیین مشخصات، شعاع خم شدن کابل را در ورودی محفظه بررسی کنید، گشتاور پیچ نصب را تأیید کنید، و به دنبال علائم شاهد لرزش روی براکت باشید.

مرحله 6: از Slip Ring در برابر سوء استفاده فیزیکی محافظت کنید

محفظه حلقه لغزنده را برچسب بزنید تا از آن به عنوان پله یا دستگیره استفاده نشود. این تغییر واحد از دسته ای از آسیب ها جلوگیری می کند که هیچ برنامه تعمیر و نگهداری نمی تواند از قبل آن را بگیرد.

جدول عیب یابی حلقه لغزش توربین بادی

تمیز کردن در مقابل تعمیر در مقابل جایگزینی: چگونه تصمیم بگیریم

وقتی تمیز کردن کافی است

• تجمع گرد و غبار سبک است و سطوح تماس همچنان صاف هستند
• هیچ کد خطای تکراری ثبت نشده است
• هیچ خوردگی، آب یا روغن قابل مشاهده نیست
• برس ها عمر سایش قابل استفاده باقی مانده دارند
• مهر و موم و ورودی کابل دست نخورده هستند

زمانی که نیاز به تعویض برس است

• برس ها در حد سایش یا نزدیک به آن هستند
• سایش در سراسر بلوک برس ناهموار است
• اندازه گیری فشار تماس خارج از مشخصات است
• صدای سیگنال یا خطاهای متناوب با حلقه های سالم ظاهر می شود
• به فاصله زمانی توصیه شده سازنده رسیده است

هنگامی که تعویض حلقه کامل لغزش تماس مناسبی است

• سطح حلقه دارای سوراخ، حفره یا حرارت-آسیب است
• مقاومت عایق کاهش یافته است و تمیز کردن آن را بازیابی نمی کند
• خوردگی به اجزای داخلی رسیده است
• بلبرینگ ها پر سر و صدا یا خشن هستند
• همان عیب پس از تمیز کردن و تعویض برس باز می گردد
• اسلیپ رینگ فعلی با شرایط سایت مطابقت ندارد و به زودی خراب می شود

اگر بیش از یک بار یک حلقه لغزنده را در همان توربین تعویض می کنید، احتمالاً واحد برای سایت مشخص نشده است. بخش بعدی مواردی را که باید تغییر دهید را پوشش می دهد.

نحوه انتخاب حلقه لغزنده جایگزین توربین بادی

خرید یک لایک-برای-جایگزینی مانند، تنها در صورتی اقدام درستی است که نسخه اصلی عمر رتبه‌بندی‌شده خود را داشته باشد. اگر اینطور نشد، جایگزینی را به عنوان یک-مشخصات مجدد، نه یک جایگزین در نظر بگیرید. پارامترهای کلیدی برای تأیید:

• تعداد مدارهای قدرت و درجه جریان در هر مدار- مطابقت بار درایو زمین از جمله قله ها، نه فقط رتبه بندی مداوم.
• کانال های سیگنال و نوع سیگنال– رمزگذار، اترنت، گذرگاه CAN، RS-485، سنسورهای آنالوگ؛ هر کدام نیازهای محافظ و تماس متفاوتی دارند.
• رتبه بندی ولتاژ و کلاس عایق- از جمله شکاف بین مسیرهای قدرت و سیگنال.
• سرعت چرخش- حلقه های لغزش گام چرخه های دور در دقیقه کم اما چرخه های کاری بالا را می بینند. عمر برس را در وظیفه واقعی تایید کنید.
• محدوده دمای عملیاتی- آب و هوای سرد به مواد برس و روان کننده هایی نیاز دارند که درجه حرارت پایین دارند.
• رتبه بندی IP و آب بندی- IP65 یا بالاتر برای هاب های توربین رایج است. فراساحلی معمولاً بیشتر نیاز دارد.
• حفاظت در برابر خوردگی- سخت افزار ضد زنگ، محفظه های پوشش داده شده، و ورودی های کابل مهر و موم شده برای سایت های دریایی و ساحلی.
• طراحی برس و قابلیت سرویس دهی- بلوک‌های برس قابل تعویض مدولار زمان سرویس را به خصوص در سایت‌های دور و خارج از ساحل کاهش می‌دهند.
• ابعاد نصب و رابط شفت- براکت و کوپلینگ موجود را بررسی کنید.
• خروجی کابل، نوع رابط و طول کابل– مجموعه های از قبل خاتمه یافته زمان راه اندازی را در داخل هاب کاهش می دهند.

برای الزامات غیر استاندارد، اکثر خرابی ها را می توان با a طراحی کردانگشتر لغزش سفارشیبر اساس لیست مدار واقعی، کلاس IP و قابلیت سرویس براش مورد نیاز سایت ساخته شده است.

چگونه طراحی حلقه لغزنده بر عمر خدمات تاثیر می گذارد

تعمیر و نگهداری خرابی های قابل اجتناب را کاهش می دهد. طراحی تصمیم می گیرد که در وهله اول چند وقت یکبار به تعمیر و نگهداری نیاز باشد.

• مواد برس– برس های فلز-گرافیت، نقره-گرافیت و الیاف گرانبها-فلز، مقادیر متفاوتی از گرد و غبار را در چگالی جریان های مختلف تولید می کنند. انتخاب درست به مدار بستگی دارد، نه پیش فرض کاتالوگ.
• بلوک های برس مدولار- اجازه دهید یک تکنسین در طول یک قطع برنامه ریزی شده به جای تعویض کل حلقه لغزش، برس ها را در چند دقیقه تعویض کند.
• طراحی آب بندی و تنفس- تفاوت بین محفظه ای که به مدت ده سال خشک می ماند و محفظه ای که هر زمستان در داخل متراکم می شود.
• محفظه های مقاوم در برابر خوردگی-– آلومینیوم آنودایز شده یا فولاد ضد زنگ با کابل های مهر و موم شده برای مکان های دریایی و ساحلی.
• محافظ سیگنال و جداسازی مسیر- جداسازی فیزیکی و الکتریکی بین مدارهای قدرت و سیگنال برای تمیز نگه داشتن داده‌های رمزگذار گام.
• درجه بندی بلبرینگ و روانکاری- مطابق با وظیفه واقعی، نه فقط سرعت چرخش.

یک حلقه لغزشی که یک بار برای شرایط واقعی سایت مشخص می شود تقریباً همیشه در طول عمر توربین هزینه کمتری نسبت به یک واحد ارزانتر دارد که دو بار تعویض می شود.

نتیجه گیری

افزایش عمر حلقه لغزش توربین بادی ترکیبی از دو چیز است: یک برنامه تعمیر و نگهداری که زود فرسوده می شود و یک حلقه لغزشی که برای محل واقعی طراحی شده است. بازرسی معمول، کنترل دقیق گرد و غبار، ردیابی سایش برس، بررسی های آب بندی، و گزارش تعمیر و نگهداری بیشتر مشکلات را قبل از رسیدن به کنترل کننده برطرف می کند. مشخص کردن واحد مناسب در تعویض بعدی حلقه را می بندد.

اگر توربین‌های شما شاهد سایش مکرر برس، خطاهای پی درپی مکرر، یا آلودگی هستند که بعد از تمیز کردن دوباره بازمی‌گردد، احتمالاً مشخصات رینگ لغزش بخشی از مشکل است. تیم های مهندسی که بر اساس لیست مدار واقعی، کلاس IP و قابلیت سرویس براش مورد نیاز سایت ایجاد می کنند، می توانند واحد موجود را بررسی کرده و جایگزینی را پیشنهاد کنند که برای ماندگاری بیشتر آن طراحی شده است.با یک مهندس حلقه لغزش توربین بادی صحبت کنیدبا لیست مدار، شرایط سایت، و سابقه خرابی خود، و به جای تطبیق شماره{0}قسمت، مشخصات جایگزینی را بخواهید.