Dispozitiv şi metodă de monitorizare predictivă a stării turbinei eoliene şi de implementare a contramăsurilor

Abstract

Invenţia se referă la energetica eoliană, în special la dispozitive şi metode de monitorizare predictivă a stării turbinei eoliene şi de implementare a contramăsurilor. Dispozitivul, conform invenţiei, conţine un turn (1), pe care este instalată o nacelă (2), un rotor (3) cu pale aerodinamice (4), legat cu un arbore conducător (5) al unui multiplicator mecanic (6), un arbore condus al căruia este unit rigid cu un capăt al rotorului unui generator electric (7), pe celălalt capăt (8) al căruia fiind fixată rigid printr-un cuplaj (10) o roată de ventilator (9). În apropierea roţii de ventilator (9), în carcasa nacelei (2), este executat cel puţin un orificiu cu capac de reglare (11). Pe carcasa generatorului electric (7) este instalat cel puţin un senzor de temperatură (12), iar pe palele aerodinamice (4) sunt instalaţi senzori de deformare (14) şi de temperatură (17). În interiorul palelor aerodinamice (4) este instalat un element de distrugere a stratului de gheaţă (16). Dispozitivul mai conţine un echipament de monitorizare şi procesare (28), un procesor (30) şi un sistem de control (29), unite cu senzorii menţionaţi. Metoda, conform invenţiei, include recepţia şi măsurarea semnalului privind supraîncălzirea unui generator electric (7), amplasat în interiorul unei nacele (2) a turbinei eoliene, prin intermediul a cel puţin unui senzor de temperatură (12), semnalului privind apariţia unei microfisuri într-un înveliş compozit (15) al unei pale aerodinamice (4) a turbinei eoliene prin intermediul a cel puţin unui senzor de deformare (14), semnalului privind depistarea unui strat de gheaţă (16), depus pe pală (4), prin intermediul a cel puţin unui senzor de temperatură (17), şi transmiterea acestor semnale la un echipament de monitorizare şi procesare (28), un procesor (30) şi la un sistem de control (29) pentru controlul şi implementarea contramăsurilor.

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к устройствам и методам прогнозирующего мониторинга состояния ветровой турбины и внедрения мер противодействия. Устройство, согласно изобретению, содержит башню (1), на которой установлена гондола (2), ротор (3) с аэродинамическими лопастями (4), связанный с ведущим валом (5) механического мультипликатора (6), ведомый вал которого жестко связан с одним концом ротора электрогенератора (7), на другом конце (8) которого будучи жестко закреплена по-средством муфты (10) крыльчатка вентиля-тора (9). Вблизи крыльчатки вентилятора (9), в корпусе гондолы (2), выполнено по меньшей мере одно отверстие с регулирующей крышкой (11). На корпусе электрогенератора (7) установлен по меньшей мере один датчик температуры (12), а на аэродинамических лопастях (4) установлены датчики деформации (14) и температуры (17). Внутри аэродинамических лопастей (4) установлен элемент для разрушения слоя льда (16). Устройство также содержит оборудование мониторинга и обработки (28), процессор (30) и систему управления (29), соединенные с упомянутыми датчиками. Метод, согласно изобретению, включает прием и измерение сигнала относительно перегрева электрогенератора (7), размещенного внутри гондолы (2) ветровой турбины, посредством по меньшей мере одного датчика температуры (12), сигнала относительно появления микротрещины в композитной оболочке (15) аэродинамической лопасти (4) ветровой турбины посредством по меньшей мере одного датчика деформации (14), сигнала относительно обнаружения слоя льда (16), образовавшегося на лопасти (4), посредством по меньшей мере одного датчика температуры (17), и передачу этих сигналов на оборудование мониторинга и обработки (28), процессор (30) и на систему управления (29) для контроля и внедрения мер противодействия.

The invention relates to wind-power engineering, in particular to devices and methods for predictive monitoring of the wind turbine state and for implementation of countermeasures. The device, according to the invention, comprises a tower (1), on which is installed a nacelle (2), a rotor (3) with aerodynamic blades (4), connected to a drive shaft (5) of a mechanical multiplier (6), a driven shaft of which is rigidly connected to one end of the rotor of an electric generator (7), on the other end (8) of which being rigidly fixed by means of a coupling (10) a fan propeller (9). Close by the fan propeller (9), in the body of the nacelle (2), is made at least one hole with a control cap (11). On the body of the electric generator (7) is installed at least a temperature sensor (12), and on the aerodynamic blades (4) are installed deformation (14) and temperature sensors (17). Inside the aerodynamic blades (4) is installed an ice layer breaking element (16). The device also contains a monitoring and processing equipment (28), a processor (30), and a control system (29), connected to said sensors. The method, according to the invention, comprises receiving and measuring a signal regarding the overheating of an electric generator (7), placed inside a nacelle (2) of the wind turbine, by means of at least a temperature sensor (12), a signal regarding the appearance of a microcrack in a composite shell (15) of an aerodynamic blade ( 4) of the wind turbine by means of at least a deformation sensor (14), a signal regarding the detection of an ice layer (16), formed on the blade (4), by means of at least a temperature sensor (17), and transmitting these signals to a monitoring and processing equipment (28), a processor (30), and to a control system (29) for the control and implementation of countermeasures.