تتراوح أعمار توربينات الرياح عادةً بين 20 و25 عامًا، مع اختلاف معدلات الأعطال خلال هذه الفترة. توربينات الرياح آلات معقدة تتضمن مكونات كهربائية، وأجهزة استشعار، وأنظمة هيدروليكية، ومحركات انحراف، وشفرات دوارة، ومكابح ميكانيكية، وعلب تروس، ومولدات، وغيرها. قد يؤدي تعطل أي من هذه المكونات إلى توقفها عن العمل لفترات متفاوتة. سنتحدث أولًا بشكل رئيسي عن تأثير تكرار بدء التشغيل/الإيقاف وتعطل محمل الميل على عمر توربينات الرياح.
يكون معدل الأعطال أعلى في السنوات الثلاث الأولى، وذلك إما لضرورة تجهيز نموذج توربين الرياح الجديد أو لإجراء تعديلات على ضوابط التشغيل. بعد انتهاء فترة "التأقلم" الأولية، يعمل التوربين عادةً بكفاءة لمدة 15 عامًا. بعد ذلك، يبدأ التوربين بالتآكل ويرتفع معدل الأعطال.
1. إن التشغيل والتوقف المتكرر لتوربينات الرياح سيكون له تأثير على عمر توربينات الرياح
1.1 تقصير عمر قاطع الدائرة المصغر في توربينات الرياح
(1) يوجد حد أقصى لعدد المرات التي تعمل فيها قاطع الدائرة المصغر العاكس في توربينات الرياح، وهو عادة 10000 مرة.
(2) كيف يمكن تقليل عدد مرات تشغيل وإيقاف توربينات الرياح قدر الإمكان دون التأثير على توليد الطاقة الطبيعي لتوربينات الرياح؟
(3) أولاً وقبل كل شيء، يمكن تعديل سرعة الرياح المقطوعة لتوربينات الرياح وفقًا لحالة الرياح في حقل الرياح في المنطقة. يتم ضبط معظم سرعة الرياح المقطوعة لتوربينات الرياح بقدرة 1.5 ميجاوات على 3 م/ث، مثل حقل الرياح في الصيف لفترة الرياح الجافة، لا يتجاوز متوسط سرعة الرياح 5 م/ث، وبالتالي يمكن تعديل سرعة الرياح المقطوعة لتوربينات الرياح إلى 5 م/ث، بحيث لا تصل توربينات الرياح إلى سرعة الرياح الأولية، ولا يمكن توصيلها بالشبكة، ولن تعمل MCB، ولكن أيضًا لتجنب سرعة الرياح المنخفضة (2 م/ث - 5 م/ث) في حالة ظروف الرياح غير المستقرة التي تؤدي إلى توربينات الرياح المتكررة. هذا لا يحقق الغرض من توليد طاقة الرياح فحسب، بل يقلل أيضًا من عمر خدمة MCB.
1.2 إن التشغيل والتوقف المتكرر لتوربينات الرياح على حلقة الانزلاق الخاصة باتصالات توربينات الرياح له أيضًا تأثير معين
عندما تعمل توربينات الرياح بشكل طبيعي، يمكن إزالة الحبر الموجود داخل حلقة انزلاق الاتصال، ولكن مع التشغيل/الإيقاف المتكرر، لن يتم نفخ شوائب الحبر الموجودة داخل تجويف حلقة الانزلاق بسهولة، مما سيؤدي إلى تجويف حلقة الانزلاق غير النظيف ويكون له تأثير معين على قناة الاتصال داخل حلقة الانزلاق، مما يتسبب في فشل اتصال الملعب.
1.3 تقصير عمر محرك الملعب
(1) درجة حرارة محور توربينات الرياح في الصيف مرتفعة نسبيًا، وشفرة الرياح المتحكمة تفتح وتغلق محرك المروحة نفسه في خدمة درجة حرارة أكثر سخونة، ثم إذا كانت ظروف الرياح المنخفضة في الفتح والإغلاق المتكرر للمروحة، فإن تيار البدء أكبر، ولا يمكن تبديد الحرارة في الوقت المناسب، ولا يمكن خفض درجة حرارة المحرك، والملف الداخلي للمحرك هو شكل سلك مطلي بالمينا، وبالتالي فإن الطلاء سهل السقوط في هذه الحالة، مما يؤدي إلى حرق الملف، وتلف محرك الملعب.
(2) تعمل توربينات الرياح على مدار العام، وقد تتعطل أجزاؤها في أي وقت، مما يؤدي إلى تقصير عمر المروحة. تُعدّ مكونات توربينات الرياح الأساسية، مثل العاكس، وعلبة التروس، والمولد، ونظام الرفع، وما إلى ذلك، من المكونات الأساسية، ولا يُمكن إطالة عمرها إلا بالصيانة الدورية لهذه المكونات، مما يُبرز أهمية الصيانة الدورية والفحص الدوري لها. يجب التأكد من سلامة توربينات الرياح، وذلك لمنع الأعطال المُسبقة، وتحقيق حالة الصيانة المطلوبة.
(3) من الأفضل إجراء فحص شهري لتوربينات الرياح، وترتيب شخص خاص لإجراء فحص مفصل لأجزاء المقصورة والبرج، والكشف عن المشاكل في الوقت المناسب، وحل المشاكل وإجراء السجلات.
2. تحمل الملعب
2.1 حول محامل الملعب
باعتباره مكونًا أساسيًا في توربينات الرياح، يؤثر محمل الميلان بشكل مباشر على اتساق واستقرار ودقة عملية الميلان بأكملها. مع التقدم في السن التدريجي لتوربينات الرياح المنزلية قيد التشغيل، بالإضافة إلى الظروف الجوية القاسية وتقلبات الأحمال غير المتوقعة وعوامل أخرى، قد يتعطل محمل الميلان في توربينات الرياح فجأةً، مما يؤدي إلى انخفاض عمره الافتراضي. من خلال تصميم ترقية محمل الميلان، يمكن إطالة عمره الافتراضي حتى 10 سنوات، مما يطيل عمره الافتراضي في الوقت نفسه، مما يحسن كفاءة تشغيل توربينات الرياح ويقلل من فترات التوقف.
اللب المتغير هو عملية تغيير زاوية شفرة توربينات الرياح، يتم استخدام محمل اللب المتغير لمحمل آلية اللب المتغير، والذي يقع في محور الدوار وموضع اتصال الشفرة، في المحرك الهيدروليكي يمكن تعديل الشفرة لتناسب ظروف الرياح بأفضل زاوية، تكاليف صيانة محمل اللب المتغير عالية، وتتطلب حياة طويلة.
صُممت محامل الملعب لعمر خدمة يصل إلى 20 عامًا (حوالي 175,000 ساعة)، وتتكون عادةً من أقواس قوطية ذات أخاديد عميقة وكرات كروية كبيرة. تُوزّع الكرات الكروية بالتساوي بواسطة فواصل قرصية الشكل أو فواصل قفصية.
توفر تصميمات التلامس أحادية الصف، أو رباعية النقاط، أو ثنائية الصف، وثمانية النقاط قدرة تحمل ممتازة، كما تسمح مسارات المحامل بتحميل الكرات من أي اتجاه في آنٍ واحد. في الوضع الأمثل، لا يتجاوز دوران محمل الانحدار 90 درجة طوال فترة خدمته، ولكن تعرضه لزوايا تذبذب صغيرة جدًا (أقل من 5 درجات) تحت الأحمال الثقيلة قد يُسبب ضغطًا كبيرًا على مكونات محمل الانحدار، بالإضافة إلى التلف السريع لزيت تشحيم المحمل بسبب الاهتزاز، مما يؤدي إلى تآكل المادة اللاصقة.
تقع معظم توربينات الرياح في الصين في بيئات نائية ومعقدة، ويقع موضع المحمل في الجزء العلوي من برج توربينات الرياح، وبالتالي لا يمكن العثور على المشكلة عن طريق التفتيش والمراقبة المنتظمة.
2.2 أسباب فشل محمل الملعب: التزييت
إن أنماط الأعطال التقليدية التي تتنبأ بها نماذج حساب المحامل القياسية (مثل تشقق التعب وتشقق برينيل) ليست في الواقع أسبابًا شائعة لأعطال محامل الانحدار. عادةً ما تكون الأعطال الشائعة نتيجةً لضعف التزييت. تشمل الأعطال الناتجة عن التزييت التآكل الاهتزازي (تآكل برينيل الخاطئ)، والتآكل، وترسب الحطام، والإجهاد الناتج عن السطح. قد تكون الفواصل التالفة، والمسارات المجردة، والكرات المنقسمة، والمحامل المقفلة جميعها علامات على ضعف تزييت محامل الانحدار. قد يكون العديد من الأعطال المصنفة على أنها ناتجة عن الحمل ناتجًا في الواقع عن مشاكل ناجمة عن تدهور الشحم.
نظراً لتعرض توربينات الرياح لظروف جوية قاسية، يجب تصميم أساليب تزييت مناسبة لضمان أقصى قدر من التشغيل وتقليل الصيانة. يُعد اختيار الشحم المناسب الخطوة الأولى والأهم. يجب أن يكون شحم تحمل الطور مقاوماً للانجراف المائي، ويحتوي على عبوة إضافات متينة تحمي من الأحمال العالية والاهتزازات. كما يتيح استخدام نظام تزييت مستمر التغذية إضافة أو تعديل كمية الشحم حسب الحاجة في الموقع دون الحاجة إلى تسلق فنيين.
2.3 أسباب فشل محمل الملعب: التشغيل تحت الحمل الزائد
على الرغم من أن التزييت هو السبب الرئيسي، إلا أن أعطال التشغيل الناتجة عن التحميل الزائد تُعدّ أيضًا مصدر قلق. عادةً ما تحدث الأحمال الزائدة بسبب افتقار المحمل للدعم الصلب من مجموعة المحور، مما يؤدي إلى اختلال التوازن حيث يتحمل جزء من مسار السباق معظم الحمل. تشمل الأعطال الناتجة عن الحمل والتشغيل تمزق المكونات (عناصر الكرة المتدحرجة، وفواصل الكرات، والمقاعد)، وتوقف الفاصل، وكسر قلب مسار السباق. وكما ذُكر سابقًا، يمكن أن تُفاقم ظروف التزييت هذه الأعطال.
في محمل الانحدار، تُشكل منطقة التلامس بين الكرة ومسار السباق شكلًا بيضاويًا متمركزًا على زاوية تلامس مسار السباق. في ظل أحمال دفع أو انقلاب أعلى، قد يتجاوز مسار التلامس البيضاوي الحدود الفيزيائية لمسار السباق (الانقطاع). يزداد احتمال حدوث هذا الانقطاع بزيادة نسبة قطر المحمل إلى سمكه، أو بانخفاض الدعم الخارجي.
يُنتج قطع التلامس الشديد ارتفاعًا في الإجهاد قد يؤدي إلى كسر حافة المسار أو انقسام الكرة إلى شظايا. وأخيرًا، يعتمد الحساب على مجموعة من الافتراضات الشرطية التي لا تُشبه الواقع أحيانًا. قد تدوم المحامل ذات الأختام الجديدة والشحم الجديد والمثبتة على سطح صلب ومستوٍ تمامًا في غرفة نظيفة لعقود.
2.4 طريقة ترقية محمل الملعب
(1) زيادة مساحة سطح المسار وتقوية حلقة المقعد
(2) فصل هندسة الحلقة والمسار
(3) ترقية الختم
(4) تحسين متانة مضمار السباق
(5) التخزين والتغليف والتداول السليم
(6) حلول مخصصة لإطالة عمر المروحة
2.5 فوائد ترقيات محمل الملعب
(1) تحسين موثوقية توربينات الرياح حتى في البيئات القاسية
(2) إطالة عمر الختم والمحمل
(3) انخفاض تكاليف التشغيل والصيانة
(4) تحسين التحكم في درجة الصوت للحصول على أداء أفضل
لتحسين أداء توربينات الرياح، يجب على المشغلين إجراء صيانة مُخططة وغير مُخططة. وقد أُنشئت إدارات مُتعددة لمراقبة حالة التوربينات من جميع النواحي، وتحديد المشاكل التي تتطلب الصيانة والتحديث في الوقت المناسب لإطالة عمرها الافتراضي قدر الإمكان، وبالتالي تحقيق فوائد أفضل.
شركة بولاند للطاقة المتجددة المحدودة، شركة متكاملة للطاقة الجديدة، تُقدم لكم حلولاً متكاملة عالية الجودة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة. بولاند الآن شركة تابعة لشركة CRRC، وهي مسؤولة عن التوسع الخارجي لأعمال CRRC في مجال طاقة الرياح والطاقة الشمسية. نمتلك سلسلة توريد داخلية متكاملة نسبيًا، وشبكة خدمات، وجودة منتجات وتقنيات ممتازة.
بولاند توفر محطة توليد الكهرباء EPC والاستثمار والاستحواذ في محطة توليد الكهرباء.
لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم فني.
بريدي الإلكتروني: marketing@boland-hydroturbine.com
واتساب:+8613923745989
