Posebno varilno stikalo za vetrno turbino

V tipični namestitvi je nizkonapetostni (NN) vir energije (tj. vetrna elektrarna z N skupinami posebnih varilnih stikal za generatorje vetrnih turbin) priključen na visokonapetostno (HV) omrežje. Vsaka vetrna turbina ima nizkonapetostni/srednjenapetostni (NN/SN) povečevalni transformator in vsaka skupina generatorjev vetrnih turbin je povezana preko SN odklopnika (MV CB) na vodilo transformatorske postaje HV/SN.

V večini inštalacij sta oba nevtralna elementa HV/MV transformatorja trdno ozemljena. Zaradi tega koordinacija izolacije s prenapetostnimi odvodniki temelji na trdno ozemljenih nevtralnih sistemih za SN in VN stran omrežja. V primeru ozemljitvenega stika med NN/MV povečevalnim transformatorjem in SN odklopnikom bo odpiranje tega odklopnika odklopilo tokokrog iz omrežja.

To bo tudi odstranilo ozemljitveno referenco za to vezje, medtem ko posebno varilno stikalo za generatorje vetrnih turbin še naprej deluje zaradi njihove vztrajnosti vrtenja. Zaradi trikotne povezave navitij NN/MV povečevalnega transformatorja na SN strani bo napetost med fazo in zemljo v neprizadetih fazah narasla na stacionarno napetost 1,73-kratnika prvotne vrednosti. Preden dosežemo stacionarno napetost, lahko zaradi kapacitivnosti izoliranega podajalnika pričakujemo tudi začasne prenapetosti s še višjo vrednostjo.

Te prenapetosti lahko poškodujejo izpostavljene komponente napeljave. Temu se je treba izogniti, čeprav lahko inherentna zmogljivost TOV in RRRV vakuumskih prekinjalnikov pomaga zmanjšati ali odpraviti potrebo po dodatnih komponentah, kot so prenapetostni kondenzatorji za povečano dušenje, dušilni kondenzatorji itd. Najboljša rešitev za izogibanje temu stanju je uporaba hitro ozemljitveno stikalo (GS) v kombinaciji s SN odklopnikom. Ozemljitveno stikalo je nameščeno na strani "B" ustreznega odklopnika, da zapre ozemljitveno stikalo neposredno po odprtem delovanju odklopnika za ozemljitev tokokroga. Po zaprtju ozemljitvenega stikala bo stekel okvarjeni tok, ki ga poganja izoliran napajalnik, saj posebno varilno stikalo za vetrno turbino še naprej proizvaja moč. Vendar pa bo vrednost tega okvarnega toka manjša od enofaznega okvarnega toka, ki je na voljo iz omrežja. Zato je lahko nazivna vrednost ozemljitvenega stikala nižja od nazivnega kratkostičnega toka odklopnika.

Pri določanju časovne razlike med odpiranjem odklopnika in zapiranjem ozemljitvenega stikala je treba upoštevati dve ključni stvari. Zaradi hitrosti naraščanja prenapetosti po prekinitvi enofazne napake mora biti časovna razlika kratka. Zapiranje ozemljitvenega stikala se izvede, ko odklopnik odpravi enofazni okvarni tok, tudi za dolge čase obloka (najslabši primer: asimetrična, enofazna napaka). Za ustrezno pokrivanje obeh okoliščin mora biti časovna razlika med kontaktnim delom kontaktov odklopnika in kontaktnim dotikom kontaktov ozemljitvenega stikala v območju od 12 do 16 ms.

Za potrditev rešitve niso bili potrebni samo preizkusi kvalifikacije za zahtevane ključne elemente, temveč so bili izvedeni tudi dodatni testi, osredotočeni na kombinacijo obeh elementov. Obstaja majhna razlika v kotu vzpona toka tik pred ničelnim tokom in prekinitvijo, vendar je pri prekinitvi z uporabo vakuumskih prekinjevalnikov ta učinek nepomemben. Najslabši možni parametri za prikaz drugih vidikov delovanja odklopnika, kot so polnjenje kabla, trajni tok, dielektričnost ter električna in mehanska vzdržljivost, so bili podobno izbrani iz obeh standardov.

Ozemljitveno posebno varilno stikalo za del rešitve vetrne turbine je bilo testirano na podoben način, kjer so bili uporabljeni najslabši možni parametri. Ker sta odklopnik in ozemljitveno stikalo neposredno povezana, je bil opravljen preskus mehanske vzdržljivosti ozemljitvenega stikala z 10,000 cikli, da se ujema z oceno odklopnika M2. Za ozemljitveno stikalo ta dolžnost presega običajno zahtevo za faktor pet. Poleg tega je bilo ozemljitveno stikalo podvrženo istemu nizkotemperaturnemu preskusu, da bi dokazali delovanje do minus 50 ºC (minus 58 ºF).

Po končanih preskusih zasnove v skladu z ustreznimi industrijskimi standardi so bili izvedeni dodatni testi za prikaz učinkovitosti kombinacije. Najbolj kritično med njimi je potrdilo časovno razporeditev med odpiranjem odklopnika in zapiranjem ozemljitvenega posebnega varilnega stikala za vetrno turbino. Čas med kontaktnim delom kontaktov odklopnika in kontaktnim dotikom kontaktov ozemljitvenega stikala je ključnega pomena za pravilno delovanje kombinacije. Če je čas načrtovan premajhen, se tok napake ne sme prekiniti, preden se ozemljitveno stikalo zapre, in čeprav se bo ozemljitveno stikalo zaprlo, kot je potrebno, se morda ne bo ponovno odprlo zaradi kontaktnega varjenja. Če pa je čas predolg, lahko pride do prenapetosti po prekinitvi dlje, kot lahko prenesejo prenapetostni odvodniki, kar povzroči poškodbe odvodnikov. Posebna skrb je bila namenjena merjenju tega časovnega parametra v celotnem obsegu dovoljenih proizvodnih toleranc in v različnih okoljskih pogojih.

Druga dokazana zmožnost je bila, da odklopnik ni vplival na ozemljitveno posebno varilno stikalo za obratovanje vetrne turbine pri prekinitvi največjega nazivnega toka napake. Pod določenimi pogoji vakuumski prekinjevalec morda ne bo odpravil napake pri prvem ničelnem toku po glavni zanki, ampak prekine po naslednji manjši zanki. Testiranje je pokazalo, da ozemljitveno posebno varilno stikalo za vetrno turbino opravlja to nalogo brez kontaktnega varjenja.

Subjektivni pregled
Ročna kontrola zvarov zagotavlja le oceno vrednosti meritev. Tudi značilnosti profila zvara, kot so konveksnost, ojačitev in teoretična debelina grla, kažejo še več subjektivnosti. Obstajajo težave zaradi inherentne razlike med inšpektorji za varjenje. Posledica tega je nizka ponovljivost in obnovljivost.
 

Nekonvencionalne vrste zvarov
Posebno stikalo za varjenje poševnega kota za vetrno turbino je primer konfiguracije spoja, ki je vedno pogostejša v številnih panogah; vendar je to težko izmeriti z razpoložljivimi ročnimi merilniki. Izzivi in ​​zamudne dejavnosti vključujejo merjenje dejanskih kotov in nato izračun zahtevanih dolžin zvarnih krakov in teoretičnih vrednosti grla z uporabo ročnega drsnega ravnila.
 

Merjenje celotne dolžine zvara
Tradicionalni vizualni pregled običajno vključuje ogled celotnega posebnega varilnega stikala za dolžino vetrne turbine in nato merjenje na določenih lokacijah. To je zamudno in pušča odprto možnost manjkajočih napak, kjer meritev ni bila opravljena.
 

Dostopnost
Čeprav je večina tradicionalnih ročnih varilnih merilnikov majhnih, obstajajo primeri, ko je dostopnost težava. Za pravilno uporabo mora biti merilnik nameščen na osnovni material nad zvarom in mora biti jasno viden iz vseh kotov, da se rezultati pravilno razlagajo. Včasih zaradi težav z zasnovo ali lokacijo spoja ni vedno mogoče uporabiti tradicionalnega varilnega merilnika.
 

Brezkontaktni pregled vročih delov
Iz varnostnih razlogov je treba pregled s tradicionalnimi merilniki zvarov običajno opraviti po tem, ko je del ohlajen, da se prepreči možnost opeklin. Značilnosti, ki jih je težko kvantificirati, na primer polmer in kot vrha zvara, spodrez ter razmerje med višino in širino zvara.

Da bi posebno varilno stikalo za vetrno turbino ustvarilo optimalen izkoristek, mora biti rotor obrnjen pravokotno na veter. Ko se smer vetra spremeni, se rotor in gondola prilagodita. Če se gondola dlje časa vrti v isto smer, se lahko kabel, ki prenaša energijo od generatorja do stolpa, zvije. Končna stikala prestav z rotacijskimi dajalniki zaznavajo vrtenje gondole in lahko po potrebi ustavijo gibanje v kateri koli smeri. Kot lopatic rotorja vpliva na vzgon, kar posledično vpliva tudi na izkoristek energije. Tudi tukaj posebno varilno stikalo za omejitev prestav za vetrno turbino podpira natančno nastavitev kota vrtenja. Več hitrih stikal je združenih v odmično stikalo. Stikala sporočajo kritične položaje višjemu nadzornemu sistemu za nastavitev nagiba in odklona.

Avtomatizacija varjenja je postala vse bolj pomembna pri proizvodnji vetrnih stolpov, saj lahko izboljša učinkovitost, produktivnost in kakovost, hkrati pa zmanjša stroške in tveganja, povezana z ročnim varjenjem.

Vetrni stolpi so običajno sestavljeni iz velikih jeklenih cevastih delov, ki jih je treba zvariti skupaj, da ustvarijo končno strukturo. Ti zvari morajo biti dovolj natančni in močni, da prenesejo ekstremne razmere, ki so jim izpostavljene vetrne turbine. Avtomatizacija varjenja lahko pomaga zagotoviti kakovost in doslednost teh zvarov, hkrati pa pospeši proizvodni proces.

Obstajajo različne vrste tehnologij za avtomatizacijo varjenja, ki se lahko uporabljajo pri proizvodnji vetrnih stolpov, kot so robotski varilni sistemi, avtomatizirani varilni stroji in varilni manipulatorji. Ti sistemi lahko izvajajo različne varilne naloge, od varjenja šivov na zunanji strani stolpa do varjenja notranjih povezav med deli stolpa.

Varjenje igra ključno vlogo pri gradnji vetrnih stolpov. Vetrni stolpi so običajno izdelani iz jekla, posebno varilno stikalo za vetrne turbine pa se v veliki meri uporablja za spajanje različnih komponent stolpa. Sekcije stolpa so običajno izdelane iz valjanih jeklenih plošč, ki so združene z uporabo različnih varilnih tehnik, vključno z obločnim varjenjem in plinskim varjenjem. V nekaterih primerih se lahko za pritrditev nosilcev ali drugih komponent na stolp uporabi tudi varjenje.

Varjenje je pomembno pri gradnji vetrnih stolpov, saj pomaga zagotoviti strukturno celovitost stolpa. Stolp mora vzdržati močan veter in druge okoljske obremenitve, zato mora biti varjenje visokokakovostno in izpolnjevati stroge standarde. Posebno varilno stikalo za vetrno turbino je pomembno tudi za zagotavljanje dolgoživosti stolpa, saj pomaga preprečevati korozijo in druge oblike poškodb.

Varjenje je kritična komponenta konstrukcije vetrnih stolpov in ima pomembno vlogo pri zagotavljanju varnosti, vzdržljivosti in zanesljivosti teh pomembnih struktur. Varilni rotatorji in varilni pozicionerji sta dve vrsti opreme, ki se običajno uporabljata pri varjenju za pomoč pri manipulaciji in pozicioniranju velikih ali težkih obdelovancev.

Varilni rotatorji se uporabljajo za vrtenje cilindričnih obdelovancev, kot so cevi ali rezervoarji, med varjenjem. Rotatorji so sestavljeni iz dveh ali več motoriziranih valjev, ki so nameščeni na okvir in jih je mogoče prilagoditi velikosti obdelovanca. Obdelovanec je nameščen na valjih, ki ga med varjenjem počasi in enakomerno vrtijo, kar zagotavlja enakomerne in dosledne zvare.

Po drugi strani pa se varilni pozicionerji uporabljajo za pozicioniranje obdelovancev v optimalni smeri za varjenje. Sestavljeni so iz mize ali ploščadi, ki jo je mogoče nagniti ali zasukati, da lahko varilec dostopa do vseh strani obdelovanca, ne da bi se moral premikati po njem. To je lahko še posebej uporabno pri varjenju velikih ali težkih obdelovancev, saj varilcem omogoča bolj učinkovito in varno delo.

Tako varilni rotatorji kot varilni pozicionerji lahko pomagajo izboljšati kakovost in učinkovitost varjenja z zagotavljanjem boljšega dostopa do obdelovanca in doslednejšimi in enakomernejšimi zvari. Še posebej so uporabni za varjenje velikih ali zapletenih struktur, kot so tlačne posode ali vetrni stolpi, in lahko pomagajo skrajšati čas in delo, potrebno za tovrstne projekte.

Suzhou Full-v je bil ustanovljen leta 2019 in je služil na tisoče uporabnikov doma in v tujini ter pridobil soglasno priznanje uporabnikov. Laserski inteligentni sistem za sledenje zvarnih šivov Full-v 3D je dosegel popolno ujemanje pokritosti med glavnimi proizvajalci robotov doma in v tujini ter ima značilnosti preprostosti, zanesljivosti in široke uporabe. Podjetje je zavezano zagotavljanju odprte in prilagojene optoelektronske senzorske opreme in tehničnih storitev, pri čemer vedno daje prednost kakovosti izdelkov in uporabniški izkušnji. Z duhom nenehnega izboljševanja kot obrtnik strankam zagotavljamo zanesljive in stabilne izdelke.