سورین توربوماشین - پایش وضعیت توربین بادی با هدف شناسایی تغییرات در رفتار توربین بادی در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام می‌شود. هدف اصلی، پیش‌بینی عیوب در حال توسعه به منظور کاهش افت عملکرد و هزینه‌های اقتصادی است. این کار از طریق پایش مداوم پارامترهای مشخص و مقایسه‌ی آن‌ها با پارامترهای به‌دست‌آمده در شرایط عملیاتی «نرمال» صورت می‌گیرد.

رایج‌ترین حسگرهای مورد استفاده در پایش وضعیت توربین بادی عبارت‌اند از:

• شتاب‌سنج‌ها برای تشخیص خرابی یاتاقان و شکست دندانه‌های چرخ‌دنده
• حسگرهای دما برای تشخیص داغ‌شدن بیش از حد
• حسگرهای فشار
• حسگرهای سرعت دورانی، برای انجام تحلیل ردیابی مرتبه در توربین‌های بادی با سرعت متغیر
• کلمپ‌های جریان برای اندازه‌گیری سیگنال‌های جریان و شناسایی عیوب در ژنراتورها
• حسگرهای مبتنی بر روغن، برای تشخیص میزان آب، ذرات زائد و غلظت ذرات

پایش سلامت سازه‌ای توربین‌های بادی

پایش وضعیت در مورد اجزای سازه‌ای مانند فونداسیون، پره‌ها و برج‌ها، «پایش سلامت سازه‌ای» نامیده می‌شود. خرابی اجزای سازه‌ای توربین بادی می‌تواند به‌طور قابل توجهی بر هزینه‌های عملیاتی توربین اثر بگذارد و در برخی موارد منجر به از دست رفتن کامل توربین (مانند فروپاشی برج) شود.

توربین‌های بادی فراساحلی به‌طور ویژه در معرض محیط‌های سخت (باد، بار موج، تنش، خوردگی) و ریسک بالاتر قرار دارند. بنابراین انجام پایش اجزای سازه‌ای برای کاهش هزینه‌های نگهداری و جلوگیری از خرابی‌های فاجعه‌بار ضروری است.

رایج‌ترین حسگرهای مورد استفاده در پایش سلامت سازه‌ای توربین‌های بادی عبارت‌اند از:

• شتاب‌سنج‌ها برای انجام تحلیل مدال عملیاتی (OMA)
• گیج‌های کرنش برای بررسی فرضیات طراحی تحت بارهای اعمال‌شده
• حسگرهای دما، به‌ویژه در ترکیب با گیج‌های کرنش برای جبران دما
• شیب‌سنج‌ها برای پایش پایداری برج
• بادسنج‌ها برای پایش سرعت و جهت باد
• رادارهای موج برای پایش ارتفاع موج

پایش ارتعاش توربین‌های بادی

پایش ارتعاش توربین بادی رایج‌ترین تکنیک در پایش وضعیت توربین‌های بادی است، زیرا بیشتر آسیب‌ها در تجهیزات دوار به صورت افزایش سطح ارتعاش در فرکانس‌های خاصِ مرتبط با عیب در حال توسعه منعکس می‌شوند.

در مورد پایش سلامت سازه‌ای، داده‌های ارتعاش برای اجرای تکنیک «تحلیل مدال عملیاتی» (Operational Modal Analysis) جمع‌آوری می‌شوند تا عیوب در حال توسعه شناسایی شوند. تغییرات در ویژگی‌های هندسی و سختی به صورت تغییر در ویژگی‌های مدال مانند شکل‌های مدال، نسبت‌های میرایی و فرکانس‌های طبیعی منعکس می‌گردند.

ابزار پایش توربین‌های بادی

• اندازه‌گیری شتاب و شیب
• کابینت‌ها
• رایانه صنعتی
• کابل‌ها
• براکت‌های نصب
• سایر لوازم جانبی

منبع