مروری بر روش های مختلف پایش وضعیت توربین بادی

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 استادیار و عضو هیئت علمی دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، کرج

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، کرج

چکیده

توربین بادی عبارت است از مجموعه‌ای پیچیده از سیستم‌های الکترومکانیکی که انرژی جنبشی باد را به توان الکتریکی تبدیل می‌کند. امروزه استفاده از توربین‌های بادی بسیار رواج یافته است. این ادوات بیشتر در محیط‌های بسیار نامساعد کار می‌کنند و به‌همین دلیل در معرض انواع خرابی‌ها قرار می‌گیرند. در این مقاله، به مرور و بررسی انواع روش‌های عیب‌یابی و پایش وضعیت قسمت‌های متنوع توربین بادی (مانند سیستم انتقال توان، پره‌ها، برجک و یاتاقان‌ها) پرداخته می‌شود. از جمله مهمترین این روش‌ها می‌توان به روش‌های آنالیز ارتعاشات، تحلیل درخت عیب، آزمایش فراصوت و جر این‌ها اشاره داشت. روش‌های مذکور می‌توانند علاوه بر اینکه وقوع خرابی در ‌سیستم توربین بادی را پیشگیری نمایند و مانع از کار افتادگی آن شوند، سبب صرفه‌جویی در هزینه‌های نگه‌داری و تعمیرات توربین‌ها شده و میزان دقت و کیفیت شناسایی خرابی‌ها را بهبود بخشند. بر این اساس، روش نشر آوایی نسبت به روش آنالیز ارتعاشات دقیق‌تر و در مدت زمان کمتری به وجود عیب پی می‌برد. این در حالی است که روش فراصوت تنها تخمینی از محل و نوع عیب به‌دست می‌دهد؛ گفتنی است دقیق‌ترین روشی که امروزه در امر عیب‌یابی توربین بادی استفاده می‌شود، روش رادیوگرافی است.

کلیدواژه‌ها


[1] Gellermann, T., Requirements for Condition Monitoring Systems for Wind Turbines, AZT Expertentage, Allianz. 2013.

[2] de Novaes Pires G, Alencar E, Kraj A. Remote conditioning monitoring system for a hybrid wind diesel system-application at Fernando de Naronha Island,Brasil. http://www.ontario-sea.org (19-07-10).

[3] M. Ben-Daya, S.O. Duffuaa, A. Raouf, J. Knezevic, D. Ait-Kadi, Handbook of Maintenance Management and Engineering, Springer-Verlag London, 2009.

[4] J. Knezevic, Reliability, Maintainability, and Supportability: a Probabilistic Approach, McGraw-Hill, 1993.

[5] P.J. Tavner, F. Spinato, G.J.W. van Bussel, E. Koutoulakos, Reliability of Different Wind Turbine Concepts with Relevance to Offshore Application, Brussels European Wind Energy Conference, April 2008.

[6] Fausto Pedro García Márquez, Andrew Mark Tobias, Jesús María Pinar Pérez, Mayorkinos Papaelias, Condition Monitoring of Wind Turbines: Techniques and Methods, Renewable Energy, Vol. 46, PP. 169-178, 2012.

[7] Z. Hameed, Y.S. Hong, Y.M. Cho, S.H. Ahn, C.K. Song, Condition Monitoring and Fault Detection of Wind Turbines and Related Algorithms: A Review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 13, No. 1, PP. 1-39, 2009.

[8] Baoping Tang, Tao Song, Feng Li, Lei Deng, Fault Diagnosis for a Wind Turbine Transmission System Based on Manifold Learning and Shannon Wavelet Support Vector Machine, Renewable Energy, Vol. 62, PP. 1-9, 2014.

[9] Zhu Xuejun, Chen Yu, The Research of Intelligent Fault Diagnosing Methods Based on FTA, Microcomputer Information, Vol. 21, No. 6, PP. 123-124, 2005.

[10] Yang Zhi-Ling, Wang Bin, Dong Xing-Hui, Liu Hao, Expert System of Fault Diagnosis for Gear Box in Wind Turbine, Systems Engineering Procedia, Vol. 4, PP. 189-195, 2012.

[11] M. Castaings, P. Cawley, The Generation, Propagation and Detection of Lamb Waves in Plates Using Air-Coupled Ultrasonic Transducers, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 100, No. 5, PP. 3070-7, 1996.

[12] E. Jasiuniene, R. Raisutis, R. Sliteris, A. Voleisis, A. Vladisauskas, D. Mitchard, and M. Amos, NDT of Wind Turbine Blades Using Adapted Ultrasonic and Radiographic Techniques, Insight- Non-Destructive Testing and Condition Monitoring, Vol. 51, No. 9, PP. 477-83, 2009.

[13] R. Raisutis, E. Jasiuniene, R. Sliteris, A. Vladisauskas, The Review of Non-Destructive Testing Techniques Suitable for Inspection of the Wind Turbine Blades, Ultragarsas (Ultrasound), Vol. 63, No. 1, PP. 26-30, 2008.

[14] G. Levitin, Genetic Algorithms in Reliability Engineering, Reliability Engineering and System Safety, Vol. 91, No. 9, PP. 975-6, 2006.