காற்றாலை மின் சாதனங்களின் தவறு கண்டறிதல் மற்றும் ஆரோக்கிய கண்காணிப்பு பற்றிய ஆராய்ச்சி

காற்றாலை மின் நெட்வொர்க் செய்திகள்: சுருக்கம்: இந்தக் கட்டுரையானது காற்றாலை இயக்கி சங்கிலியில் உள்ள மூன்று முக்கிய கூறுகளான-காம்போசிட் பிளேடுகள், கியர்பாக்ஸ்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்களின் குறைபாடு கண்டறிதல் மற்றும் சுகாதார கண்காணிப்பு ஆகியவற்றின் வளர்ச்சியின் தற்போதைய நிலையை மதிப்பாய்வு செய்கிறது மற்றும் தற்போதைய ஆராய்ச்சி நிலை மற்றும் முக்கியவற்றை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது. இந்த புல முறையின் அம்சங்கள்.காற்றாலை சாதனங்களில் உள்ள கூட்டு கத்திகள், கியர்பாக்ஸ்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்களின் மூன்று முக்கிய கூறுகளின் முக்கிய தவறு பண்புகள், தவறு வடிவங்கள் மற்றும் கண்டறிதல் சிரமங்கள் சுருக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் தற்போதுள்ள தவறு கண்டறிதல் மற்றும் சுகாதார கண்காணிப்பு முறைகள் மற்றும் இறுதியாக இந்தத் துறையின் வளர்ச்சிக்கான வாய்ப்புகள்.

0 முன்னுரை

தூய்மையான மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலுக்கான உலகளாவிய தேவை மற்றும் காற்றாலை மின் சாதனங்கள் உற்பத்தி தொழில்நுட்பத்தில் கணிசமான முன்னேற்றம் காரணமாக, காற்றாலை மின்சாரத்தின் உலகளாவிய நிறுவப்பட்ட திறன் தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது.Global Wind Energy Association (GWEC) இன் புள்ளிவிவரங்களின்படி, 2018 ஆம் ஆண்டின் இறுதியில், காற்றாலை மின்சாரத்தின் உலகளாவிய நிறுவப்பட்ட திறன் 597 GW ஐ எட்டியது, இதில் 200 GW க்கும் அதிகமான நிறுவப்பட்ட திறன் கொண்ட முதல் நாடாக சீனா ஆனது, 216 GW ஐ எட்டியது. , மொத்த உலகளாவிய நிறுவப்பட்ட திறனில் 36 க்கும் அதிகமானவை.%, இது உலகின் முன்னணி காற்றாலை சக்தியாக அதன் நிலையைத் தொடர்ந்து பராமரிக்கிறது, மேலும் இது ஒரு உண்மையான காற்றாலை சக்தி நாடாகும்.

தற்போது, ​​காற்றாலை மின் துறையின் தொடர்ச்சியான ஆரோக்கியமான வளர்ச்சியைத் தடுக்கும் ஒரு முக்கியமான காரணி என்னவென்றால், பாரம்பரிய புதைபடிவ எரிபொருட்களை விட காற்றாலை மின் சாதனங்களுக்கு ஒரு யூனிட் ஆற்றல் உற்பத்திக்கு அதிக விலை தேவைப்படுகிறது.இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு வென்றவரும், முன்னாள் அமெரிக்க எரிசக்தி செயலாளருமான ஜு டிவென், பெரிய அளவிலான காற்றாலை மின் சாதன இயக்க பாதுகாப்பு உத்தரவாதத்தின் கடுமை மற்றும் அவசியத்தை சுட்டிக்காட்டினார், மேலும் அதிக செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகள் இந்த துறையில் தீர்க்கப்பட வேண்டிய முக்கியமான பிரச்சனைகள் [1] .காற்றாலை மின் சாதனங்கள் பெரும்பாலும் மக்கள் அணுக முடியாத தொலைதூரப் பகுதிகள் அல்லது கடல் பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், பெரிய அளவிலான வளர்ச்சியின் திசையில் காற்றாலை மின் சாதனங்கள் தொடர்ந்து உருவாகின்றன.காற்றாலை சக்தி கத்திகளின் விட்டம் தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது, இதன் விளைவாக முக்கியமான உபகரணங்கள் நிறுவப்பட்ட இடத்தில் தரையில் இருந்து நாசெல்லுக்கு தூரம் அதிகரிக்கிறது.இது காற்றாலை மின் சாதனங்களின் இயக்கம் மற்றும் பராமரிப்பில் பெரும் சிரமங்களை கொண்டு வந்துள்ளது மற்றும் அலகு பராமரிப்பு செலவை உயர்த்தியுள்ளது.மேற்கத்திய வளர்ந்த நாடுகளில் காற்றாலை மின் சாதனங்களின் ஒட்டுமொத்த தொழில்நுட்ப நிலை மற்றும் காற்றாலை நிலைகளுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடுகள் காரணமாக, சீனாவில் காற்றாலை மின் சாதனங்களின் செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகள் வருவாயின் அதிக விகிதத்தில் தொடர்கின்றன.20 வருட சேவை வாழ்க்கை கொண்ட கடலோர காற்றாலைகளுக்கு, பராமரிப்பு செலவு காற்றாலைகளின் மொத்த வருமானம் 10%~15% ஆகும்;கடலோர காற்றாலைகளுக்கு, விகிதம் 20%~25%[2].காற்றாலை மின்சாரத்தின் உயர் செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு செலவு முக்கியமாக காற்றாலை மின் சாதனங்களின் செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு முறையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.தற்போது, ​​பெரும்பாலான காற்றாலைகள் வழக்கமான பராமரிப்பு முறையை பின்பற்றுகின்றன.சாத்தியமான தோல்விகளை சரியான நேரத்தில் கண்டறிய முடியாது, மேலும் மீண்டும் மீண்டும் அதே கருவிகளை பராமரிப்பது செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பை அதிகரிக்கும்.செலவு.கூடுதலாக, பிழையின் மூலத்தை சரியான நேரத்தில் தீர்மானிக்க இயலாது, மேலும் பல்வேறு வழிகளில் மட்டுமே ஒவ்வொன்றாக விசாரிக்க முடியும், இது பெரிய செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகளையும் கொண்டு வரும்.இந்தச் சிக்கலுக்கு ஒரு தீர்வாக காற்றாலை விசையாழிகளுக்கான கட்டமைப்பு சுகாதார கண்காணிப்பு (SHM) அமைப்பை உருவாக்குவது, பேரழிவு தரும் விபத்துகளைத் தடுக்கவும், காற்றாலைகளின் சேவை ஆயுளை நீட்டிக்கவும், இதன் மூலம் காற்றாலை மின்சாரத்தின் அலகு ஆற்றல் வெளியீட்டுச் செலவைக் குறைக்கிறது.எனவே, காற்றாலை மின்சாரத் தொழிலுக்கு SHM அமைப்பை உருவாக்குவது அவசியம்.

1. காற்றாலை மின் சாதன கண்காணிப்பு அமைப்பின் தற்போதைய நிலை

பல வகையான காற்றாலை மின் சாதன கட்டமைப்புகள் உள்ளன, முக்கியமாக உட்பட: இரட்டிப்பு-ஊட்டப்பட்ட ஒத்திசைவற்ற காற்றாலை விசையாழிகள் (மாறி-வேக மாறி-சுருதி இயங்கும் காற்று விசையாழிகள்), நேரடி இயக்கி நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான காற்றாலை விசையாழிகள் மற்றும் அரை-நேரடி-இயக்கி ஒத்திசைவான காற்றாலை விசையாழிகள்.நேரடி-இயக்கி காற்றாலை விசையாழிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இரட்டிப்பு ஊட்டப்பட்ட ஒத்திசைவற்ற காற்றாலை விசையாழிகள் கியர்பாக்ஸ் மாறி வேக உபகரணங்களை உள்ளடக்கியது.அதன் அடிப்படை அமைப்பு படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த வகை காற்றாலை மின் சாதனங்கள் சந்தைப் பங்கில் 70% க்கும் அதிகமானவை.எனவே, இந்த வகை காற்றாலை மின் சாதனங்களின் தவறு கண்டறிதல் மற்றும் சுகாதார கண்காணிப்பு ஆகியவற்றை இந்தக் கட்டுரை முக்கியமாக மதிப்பாய்வு செய்கிறது.

படம் 1 இரட்டிப்பு ஊட்டப்பட்ட காற்றாலை விசையாழியின் அடிப்படை அமைப்பு

காற்றாலை மின் சாதனங்கள் நீண்ட காலமாக காற்று வீசுதல் போன்ற சிக்கலான மாற்று சுமைகளின் கீழ் கடிகாரத்தைச் சுற்றி இயங்குகின்றன.கடுமையான சேவை சூழல் காற்றாலை மின் சாதனங்களின் செயல்பாட்டு பாதுகாப்பு மற்றும் பராமரிப்பை கடுமையாக பாதித்துள்ளது.மாற்று சுமை காற்றாலை விசையாழி கத்திகளில் செயல்படுகிறது மற்றும் பரிமாற்றச் சங்கிலியில் உள்ள தாங்கு உருளைகள், தண்டுகள், கியர்கள், ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் பிற கூறுகள் மூலம் பரவுகிறது, இதனால் பரிமாற்றச் சங்கிலி சேவையின் போது மிகவும் தோல்வியடையும்.தற்போது, ​​காற்றாலை மின் சாதனங்களில் பரவலாகப் பொருத்தப்பட்ட கண்காணிப்பு அமைப்பு SCADA அமைப்பாகும், இது மின்னோட்டம், மின்னழுத்தம், கட்ட இணைப்பு மற்றும் பிற நிலைமைகள் போன்ற காற்றாலை மின் சாதனங்களின் இயக்க நிலையைக் கண்காணிக்க முடியும், மேலும் அலாரங்கள் மற்றும் அறிக்கைகள் போன்ற செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது;ஆனால் கணினி நிலையைக் கண்காணிக்கிறது, அளவுருக்கள் குறைவாகவே உள்ளன, முக்கியமாக மின்னோட்டம், மின்னழுத்தம், பவர் போன்ற சிக்னல்கள், மற்றும் முக்கிய கூறுகளுக்கான அதிர்வு கண்காணிப்பு மற்றும் தவறு கண்டறிதல் செயல்பாடுகள் இன்னும் பற்றாக்குறை உள்ளது [3-5].வெளிநாடுகளில், குறிப்பாக மேற்கத்திய வளர்ந்த நாடுகள், காற்றாலை மின் சாதனங்களுக்கான நிலை கண்காணிப்பு கருவிகள் மற்றும் பகுப்பாய்வு மென்பொருளை நீண்ட காலமாக உருவாக்கியுள்ளன.உள்நாட்டு அதிர்வு கண்காணிப்பு தொழில்நுட்பம் தாமதமாகத் தொடங்கினாலும், மிகப்பெரிய உள்நாட்டு காற்றாலை மின்சாரம் ரிமோட் செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு சந்தை தேவையால் உந்தப்பட்டு, உள்நாட்டு கண்காணிப்பு அமைப்புகளின் வளர்ச்சியும் விரைவான வளர்ச்சியின் ஒரு கட்டத்தில் நுழைந்துள்ளது.புத்திசாலித்தனமான தவறு கண்டறிதல் மற்றும் காற்றாலை மின் உபகரணங்களின் ஆரம்ப எச்சரிக்கை பாதுகாப்பு ஆகியவை காற்றாலை இயக்கம் மற்றும் பராமரிப்பின் செலவைக் குறைக்கலாம் மற்றும் செயல்திறனை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் காற்றாலை மின் துறையில் ஒருமித்த கருத்தைப் பெற்றுள்ளன.

2. காற்றாலை மின் சாதனங்களின் முக்கிய தவறு பண்புகள்

காற்றாலை ஆற்றல் உபகரணங்கள் என்பது சுழலிகள் (பிளேடுகள், ஹப்கள், சுருதி அமைப்புகள், முதலியன), தாங்கு உருளைகள், பிரதான தண்டுகள், கியர்பாக்ஸ்கள், ஜெனரேட்டர்கள், கோபுரங்கள், யாவ் அமைப்புகள், சென்சார்கள் போன்றவற்றைக் கொண்ட ஒரு சிக்கலான எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் அமைப்பாகும். காற்றாலை விசையாழியின் ஒவ்வொரு கூறுகளும் உட்படுத்தப்படுகின்றன சேவையின் போது மாறி மாறி சுமைகள்.சேவை நேரம் அதிகரிக்கும் போது, ​​பல்வேறு வகையான சேதங்கள் அல்லது தோல்விகள் தவிர்க்க முடியாதவை.

படம் 2 காற்றாலை மின் சாதனங்களின் ஒவ்வொரு கூறுகளின் பழுதுபார்க்கும் செலவு விகிதம்

படம் 3 காற்றாலை மின் சாதனங்களின் பல்வேறு கூறுகளின் வேலையில்லா நேர விகிதம்

கத்திகள், கியர்பாக்ஸ்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்கள் ஆகியவற்றால் ஏற்படும் வேலையில்லா நேரமானது ஒட்டுமொத்த திட்டமிடப்படாத வேலையில்லா நேரத்தின் 87%க்கும் அதிகமாகவும், பராமரிப்புச் செலவுகள் மொத்த பராமரிப்புச் செலவில் 3க்கும் அதிகமாகவும் இருந்தன என்பதை படம் 2 மற்றும் படம் 3 [6] இல் காணலாம்./4.எனவே, காற்று விசையாழிகள், பிளேடுகள், கியர்பாக்ஸ்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்களின் நிலை கண்காணிப்பு, தவறு கண்டறிதல் மற்றும் சுகாதார மேலாண்மை ஆகியவை கவனம் செலுத்த வேண்டிய மூன்று முக்கிய கூறுகளாகும்.சீன புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி சங்கத்தின் காற்றாலை நிபுணத்துவக் குழு, 2012 ஆம் ஆண்டு தேசிய காற்றாலை மின் சாதனங்களின் செயல்பாட்டுத் தரம் குறித்த ஆய்வில் சுட்டிக்காட்டியுள்ளது[6] காற்றாலை மின் கத்திகளின் தோல்வி வகைகளில் முக்கியமாக விரிசல், மின்னல் தாக்குதல்கள், உடைதல் போன்றவை அடங்கும். உற்பத்தி, உற்பத்தி மற்றும் போக்குவரத்து ஆகியவற்றின் அறிமுகம் மற்றும் சேவை நிலைகளின் போது வடிவமைப்பு, சுய மற்றும் வெளிப்புற காரணிகள் தோல்விக்கான காரணங்களில் அடங்கும்.கியர்பாக்ஸின் முக்கிய செயல்பாடு மின் உற்பத்திக்கு குறைந்த வேக காற்றாலை ஆற்றலை நிலையான முறையில் பயன்படுத்துவது மற்றும் சுழல் வேகத்தை அதிகரிப்பதாகும்.காற்றாலை விசையாழியின் செயல்பாட்டின் போது, ​​மாற்று அழுத்தம் மற்றும் தாக்க சுமை [7] ஆகியவற்றின் விளைவுகளால் கியர்பாக்ஸ் தோல்விக்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது.கியர்பாக்ஸின் பொதுவான தவறுகளில் கியர் தவறுகள் மற்றும் தாங்கும் தவறுகள் அடங்கும்.கியர்பாக்ஸ் பிழைகள் பெரும்பாலும் தாங்கு உருளைகளிலிருந்து உருவாகின்றன.தாங்கு உருளைகள் கியர்பாக்ஸின் முக்கிய அங்கமாகும், மேலும் அவற்றின் தோல்வி பெரும்பாலும் கியர்பாக்ஸுக்கு பேரழிவு சேதத்தை ஏற்படுத்துகிறது.தாங்குதல் தோல்விகள் முக்கியமாக சோர்வு உரித்தல், தேய்மானம், எலும்பு முறிவு, ஒட்டுதல், கூண்டு சேதம் போன்றவை அடங்கும்.மிகவும் பொதுவான கியர் தோல்விகளில் தேய்மானம், மேற்பரப்பு சோர்வு, உடைப்பு மற்றும் உடைப்பு ஆகியவை அடங்கும்.ஜெனரேட்டர் அமைப்பின் தவறுகள் மோட்டார் தவறுகள் மற்றும் இயந்திர தவறுகள் [9] என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.இயந்திர தோல்விகளில் முக்கியமாக ரோட்டார் தோல்விகள் மற்றும் தாங்கி தோல்விகள் ஆகியவை அடங்கும்.ரோட்டார் தோல்விகளில் முக்கியமாக ரோட்டார் சமநிலையின்மை, ரோட்டார் சிதைவு மற்றும் தளர்வான ரப்பர் ஸ்லீவ்கள் ஆகியவை அடங்கும்.மோட்டார் தவறுகளின் வகைகளை மின் கோளாறுகள் மற்றும் இயந்திர கோளாறுகள் என பிரிக்கலாம்.மின் தவறுகளில் ரோட்டார்/ஸ்டேட்டர் காயிலின் ஷார்ட் சர்க்யூட், உடைந்த ரோட்டர் பார்களால் ஏற்படும் திறந்த சுற்று, ஜெனரேட்டர் அதிக வெப்பமடைதல் போன்றவை அடங்கும்.இயந்திரக் கோளாறுகளில் அதிகப்படியான ஜெனரேட்டர் அதிர்வு, தாங்கும் அதிக வெப்பம், காப்பு சேதம், தீவிர உடைகள் போன்றவை அடங்கும்.