Monitoreo de vibraciones en la industria de la energía eólica
Libro blanco de la industria de la energía eólica
Con el creciente énfasis en el uso de la energía eólica para proporcionar un mayor porcentaje del consumo de electricidad en todo el mundo, Hansford Sensors ha encontrado en este mercado en desarrollo una excelente oportunidad para promover el uso de acelerómetros.
Las partes giratorias de los generadores de turbinas eólicas deben monitorearse continuamente para advertir sobre el desgaste de los cojinetes y componentes. Dado que las turbinas eólicas se instalan con frecuencia en ubicaciones remotas y las fallas generan costos elevados, es vital determinar los problemas potenciales antes de que surjan para poder tomar medidas correctivas.
Hansford Sensors ha abordado este mercado con varios productos dependientes de los requisitos del usuario final y del OEM, y ha suministrado muchos miles de acelerómetros en todo el mundo a proveedores de energía y empresas especializadas en el monitoreo de molinos de viento.
Requisitos técnicos y consideraciones de instalación
Antes de detallar el equipo que se ha instalado, es necesario abordar los requisitos técnicos y los problemas de instalación encontrados en las aplicaciones de molinos de viento.
Como regla general, cada molino de viento tiene ocho acelerómetros instalados en la máquina. Algunas aplicaciones han utilizado una versión de respuesta mejorada y baja frecuencia de la familia HS 100, la HS 100SF, para monitorear movimientos más bajos, como el movimiento de baja frecuencia de la torre.
Dependiendo de los requisitos del cliente, los acelerómetros se han suministrado como unidades de 100 milivoltios por g o, en algunos casos, con dos unidades de mayor sensibilidad con clasificación de 250 o 500 milivoltios por g. Estos sensores de mayor sensibilidad se utilizan para monitorizar los aspectos de baja velocidad del generador, como los ejes de salida.
Selección de acelerómetros y opciones de cableado
La familia HS 100 se ha utilizado en diversos proyectos, con opciones que incluyen cable blindado integral y conectores de acoplamiento rápido.
La versión de entrada lateral M12 también ha sido popular, con conjuntos de cables M12 separados de varias longitudes suministrados como parte del paquete.
Técnicas de montaje para turbinas eólicas
Las técnicas de montaje varían según el proyecto.
En las nuevas construcciones OEM, la mayoría de las unidades se han suministrado con fijación M8. La superficie de montaje se prepara mediante avellanado plano (o planeado) y luego se taladra y rosca a M8.
En los proyectos de modernización, donde aplican cuestiones de garantía, muchos acelerómetros se han instalado utilizando bases de montaje adhesivas.
Cajas de conexiones y transmisión de señales
La mayoría de los proyectos han implicado el suministro de una caja de conexiones local para acomodar el cableado del acelerómetro en la parte superior del molino de viento.
Dependiendo de la configuración, el cable multipolar se conecta y se baja hasta el nivel del suelo para su terminación en el sistema de monitorización o caja de interruptores.
Opciones de monitoreo de vibración fuera de línea
En aplicaciones donde ha sido difícil justificar el costo de un sistema en línea completo, algunos parques eólicos han adoptado una opción de menor costo.
Esto involucra sensores HS 100 fijos montados según lo descrito, conectados a través de una caja de conexiones local y un cable multipolar a una caja de interruptores a nivel del suelo.
Las lecturas de vibración se toman luego ya sea por una empresa contratada de análisis de vibraciones o por un equipo interno de análisis de vibraciones. Este método es tan eficaz como la lectura más reciente tomada.
Expandiendo a Sistemas de Monitoreo en Línea
Este enfoque fuera de línea proporciona una buena base, ya que más adelante se puede ampliar a un sistema en línea cuando haya presupuesto disponible.
La expansión se logra reemplazando la caja de interruptores con una estación de monitoreo capaz de proporcionar un análisis de vibración en profundidad mediante FFT con acceso web remoto.
Suministro OEM y Soluciones a Medida
Hansford Sensors también suministra a fabricantes OEM de molinos de viento y sistemas de monitorización de molinos de viento.
En estos casos, el suministro suele incluir acelerómetros, cableado, bases de montaje y accesorios relacionados según las especificaciones definidas previamente.
Muchos miles de acelerómetros se han suministrado a esta industria a nivel mundial, y algunos proyectos incluyen diseños a medida para cumplir con requisitos específicos.
Experiencia en aplicaciones y soporte técnico
En los proyectos a medida, el equipo de Hansford Sensors aplica sus conocimientos de monitorización de vibraciones directamente a la aplicación.
Al trabajar estrechamente con los clientes, se entregan soluciones técnicas adecuadas a un precio rentable y al mismo tiempo se satisfacen las demandas de la industria de la energía eólica.
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