Špeciálny zvárací spínač pre veternú turbínu

V typickej inštalácii je nízkonapäťový (NN) zdroj energie (tj veterná farma s N skupinami špeciálnych zváracích spínačov pre generátory veterných turbín) pripojený k vysokonapäťovej (VN) sieti. Každá veterná turbína má nízkonapäťový / strednonapäťový (NN/VN) zvyšovací transformátor a každá skupina generátorov veterných turbín je pripojená cez VN istič (MV CB) na zbernicu VVN/VN rozvodne.

Vo väčšine inštalácií sú oba neutrály VN/VN transformátora pevne uzemnené. Z tohto dôvodu je koordinácia izolácie so zvodičmi prepätia založená na pevne uzemnených neutrálnych systémoch pre VN stranu a VN stranu siete. V prípade zemného spojenia medzi NN/VN zvyšovacím transformátorom a VN ističom, otvorením tohto ističa dôjde k odpojeniu okruhu od siete.

Tým sa tiež odstráni uzemňovacia referencia pre tento okruh, zatiaľ čo špeciálny zvárací spínač pre generátory veterných turbín bude pokračovať v činnosti v dôsledku ich rotačnej zotrvačnosti. V dôsledku trojuholníkového zapojenia vinutí NN/VN transformátora na strane VN stúpne napätie medzi fázou a zemou v neovplyvnených fázach na stacionárne napätie 1,73-násobku pôvodnej hodnoty. Pred dosiahnutím stacionárneho napätia možno v dôsledku kapacít izolovaného napájača očakávať aj dočasné prepätia s ešte vyššou hodnotou.

Tieto prepätia môžu poškodiť odkryté súčasti inštalácie. Tomuto sa treba vyhnúť, aj keď inherentná schopnosť TOV a RRRV vákuových prerušovačov môže pomôcť znížiť alebo eliminovať potrebu ďalších komponentov, ako sú nárazové kondenzátory na zvýšenie tlmenia, tlmiace kondenzátory atď. rýchlouzemňovací spínač (GS) v kombinácii s VN ističom. Uzemňovač je umiestnený na strane "B" príslušného ističa, aby sa uzemňovač zatvoril priamo po vypnutí ističa na uzemnenie obvodu. Po zopnutí uzemňovacieho spínača bude prúdiť poruchový prúd poháňaný izolovaným napájačom, pretože špeciálny zvárací spínač pre veternú turbínu pokračuje vo výrobe energie. Hodnota tohto poruchového prúdu však bude menšia ako jednofázový poruchový prúd dostupný zo siete. Preto môže byť hodnota uzemňovacieho spínača nižšia ako menovitý skratový prúd ističa.

Pri definovaní časového rozdielu medzi vypnutím ističa a zatvorením uzemňovacieho spínača je potrebné zvážiť dve kľúčové položky. Vzhľadom na rýchlosť nárastu prepätia po prerušení jednofázovej poruchy by mal byť časový rozdiel krátky. Uzavretie uzemňovacieho spínača nastane, keď istič vypne jednofázový poruchový prúd, a to aj pri dlhých časoch oblúka (najhorší prípad: asymetrická, jednofázová porucha). Aby sa obe okolnosti primerane pokryli, časový rozdiel medzi kontaktnou časťou kontaktov ističa a kontaktom kontaktov kontaktov uzemňovacieho spínača by sa mal udržiavať v rozsahu 12 až 16 ms.

Na overenie riešenia boli potrebné nielen kvalifikačné testy pre kľúčové prvky, ale boli vykonané aj dodatočné testy zamerané na kombináciu týchto dvoch prvkov. Existuje marginálny rozdiel v uhle nábehu prúdu krátko pred prúdovou nulou a prerušením, avšak pre prerušenie pomocou vákuových prerušovačov je tento efekt nevýznamný. Parametre najhoršieho prípadu na preukázanie iných aspektov výkonu ističa, ako je nabíjanie kábla, trvalý prúd, dielektrika a elektrická aj mechanická odolnosť, boli podobne vybrané z oboch noriem.

Uzemňovací špeciálny zvárací spínač pre časť riešenia veternej turbíny bol testovaný podobným spôsobom, kde boli použité parametre najhoršieho prípadu. Keďže istič a uzemňovač sú priamo prepojené, test mechanickej odolnosti uzemňovacieho spínača sa vykonal s 10,000 cyklami, aby zodpovedal hodnote ističa M2. V prípade uzemňovacieho spínača táto povinnosť päťkrát prevyšuje obvyklú požiadavku. Okrem toho bol uzemňovací spínač podrobený rovnakému testu pri nízkej teplote, aby sa preukázal výkon až do mínus 50 ºC (mínus 58 ºF).

Po dokončení konštrukčných testov v súlade s príslušnými priemyselnými normami boli vykonané ďalšie testy na preukázanie výkonu kombinácie. Najkritickejší z nich potvrdil načasovanie medzi vypnutím ističa a zatvorením uzemňovacieho špeciálneho zváracieho spínača pre veternú turbínu. Čas medzi kontaktnou časťou kontaktov ističa a dotykom kontaktov kontaktov uzemňovacieho spínača je rozhodujúci pre správnu funkciu kombinácie. Ak je čas navrhnutý príliš krátky, poruchový prúd sa nemusí prerušiť skôr, ako sa uzemňovací spínač zatvorí, a hoci sa uzemňovací spínač zopne podľa potreby, nemusí sa znova otvoriť z dôvodu zvárania kontaktov. Alternatívne, ak je čas príliš dlhý, môže dôjsť k prepätiu po prerušení dlhšie, ako zvodiče prepätia dokážu tolerovať, čo vedie k poškodeniu zvodičov. Zvláštna pozornosť bola venovaná meraniu tohto časového parametra v celom rozsahu povolených výrobných tolerancií a za rôznych podmienok prostredia.

Ďalšou preukázanou schopnosťou bolo, že uzemňovací špeciálny zvárací spínač pre prevádzku veternej turbíny nebol ovplyvnený ističom pri prerušení maximálneho menovitého poruchového prúdu. Za určitých podmienok nemusí vákuový zhášač odstrániť poruchu pri prvej prúdovej nule po hlavnej slučke, ale preruší sa po ďalšej vedľajšej slučke. Testovanie preukázalo, že uzemňovací špeciálny zvárací spínač pre veternú turbínu plní túto povinnosť bez kontaktného zvárania.

Subjektívna kontrola
Manuálna kontrola zvaru poskytuje iba odhad nameraných hodnôt. Tiež vlastnosti profilu zvaru, ako je konvexnosť, vystuženie a teoretická hrúbka hrdla, tiež vykazujú ešte väčšiu subjektivitu. Existujú problémy kvôli inherentnému rozdielu medzi inšpektormi zvárania. To má za následok nízku opakovateľnosť a reprodukovateľnosť.
 

Nekonvenčné typy zvarov
Špeciálny zvárací spínač so šikmým zaoblením pre veternú turbínu je príkladom konfigurácie spoja, ktorá je čoraz bežnejšia v mnohých priemyselných odvetviach; je to však ťažké merať dostupnými manuálnymi meracími prístrojmi. Výzvy a časovo náročné činnosti zahŕňajú meranie skutočných uhlov a potom výpočet požadovaných dĺžok zvarových ramien a teoretických hodnôt hrdla pomocou manuálneho posuvného pravítka.
 

Meranie celej dĺžky zvaru
Tradičná vizuálna kontrola zvyčajne zahŕňa pohľad na celkový špeciálny zvárací spínač dĺžky veternej turbíny a následné meranie na konkrétnych miestach. Je to časovo náročné a ponecháva otvorenú možnosť chýbajúcich defektov tam, kde nebolo vykonané žiadne meranie.
 

Prístupnosť
Hoci väčšina tradičných ručných meradiel zvarov je malá, existujú prípady, kedy je prístupnosť problémom. Aby sa meradlo správne použilo, musí byť umiestnené na základnom materiáli nad zvarom a malo by byť jasne viditeľné zo všetkých uhlov, aby sa výsledky správne interpretovali. Niekedy kvôli problémom s dizajnom spoja alebo umiestnením nie je vždy možné použiť tradičné zváracie meradlo.
 

Bezdotyková kontrola horúcich častí
Z bezpečnostných dôvodov je zvyčajne potrebné vykonať kontrolu pomocou tradičných zvarových meradiel po ochladení dielu, aby sa predišlo možnosti popálenia. Ťažko kvantifikovateľné vlastnosti, napríklad polomer a uhol špičky zvaru, podrezanie a pomer výšky a šírky zvaru.

Aby špeciálny zvárací spínač pre veternú turbínu generoval optimálny výnos, musí byť rotor otočený kolmo na vietor. Vždy, keď sa zmení smer vetra, upraví sa rotor a gondola. Ak sa gondola otáča rovnakým smerom dlhší čas, kábel, ktorý odoberá energiu z generátora do veže, sa môže skrútiť. Prevodové koncové spínače s otočnými enkodérmi detegujú rotáciu gondoly a v prípade potreby dokážu zastaviť pohyb v akomkoľvek smere. Uhol lopatiek rotora ovplyvňuje zdvih, ktorý následne ovplyvňuje aj energetický výnos. Aj tu špeciálny zvárací spínač na obmedzenie rýchlosti pre veternú turbínu podporuje presné nastavenie uhla natočenia. Viacnásobné zaskakovacie spínače sú kombinované vo vačkovom spínači. Spínače signalizujú kritické polohy vyššiemu riadiacemu systému pre nastavenie sklonu a vybočenia.

Automatizácia zvárania sa stáva čoraz dôležitejšou vo výrobe veterných veží, pretože môže zlepšiť efektivitu, produktivitu a kvalitu pri súčasnom znížení nákladov a minimalizácii rizík spojených s ručným zváraním.

Veterné veže sa zvyčajne skladajú z veľkých rúrkových oceľových častí, ktoré je potrebné zvariť, aby sa vytvorila konečná konštrukcia. Tieto zvary musia byť presné a dostatočne pevné, aby odolali extrémnym podmienkam, ktorým sú veterné turbíny vystavené. Automatizácia zvárania môže pomôcť zabezpečiť kvalitu a konzistenciu týchto zvarov a zároveň urýchliť výrobný proces.

Existujú rôzne typy technológií automatizácie zvárania, ktoré možno použiť pri výrobe veterných veží, ako sú robotické zváracie systémy, automatizované zváracie stroje a zváracie manipulátory. Tieto systémy môžu vykonávať rôzne zváracie úlohy, od zvarov na vonkajšej strane veže až po zváranie vnútorných spojov medzi časťami veže.

Zváranie hrá kľúčovú úlohu pri stavbe veterných veží. Veterné veže sú zvyčajne vyrobené z ocele a na spojenie rôznych komponentov veže sa vo veľkej miere používa špeciálny zvárací spínač pre veternú turbínu. Časti veže sú zvyčajne vyrobené z valcovaných oceľových plechov, ktoré sú navzájom spojené pomocou rôznych zváracích techník, vrátane oblúkového zvárania a zvárania plynom. V niektorých prípadoch sa môže použiť zváranie aj na pripevnenie konzol alebo iných komponentov k veži.

Zváranie je dôležité pri konštrukcii veterných veží, pretože pomáha zabezpečiť štrukturálnu integritu veže. Veža musí odolať silnému vetru a inému zaťaženiu prostredia, preto musí byť zváranie vysoko kvalitné a spĺňať prísne normy. Špeciálny zvárací spínač pre veternú turbínu je tiež dôležitý pre zabezpečenie dlhej životnosti veže, pretože pomáha predchádzať korózii a iným formám poškodenia.

Zváranie je kritickou súčasťou konštrukcie veterných veží a zohráva dôležitú úlohu pri zabezpečovaní bezpečnosti, trvanlivosti a spoľahlivosti týchto dôležitých konštrukcií. Zváracie rotátory a zváracie polohovadlá sú dva typy zariadení bežne používaných pri zváraní na pomoc pri manipulácii a umiestňovaní veľkých alebo ťažkých obrobkov.

Zváracie rotátory sa používajú na otáčanie valcových obrobkov, ako sú rúry alebo nádrže, počas zvárania. Rotátory sa skladajú z dvoch alebo viacerých motorizovaných valcov, ktoré sú namontované na ráme a možno ich prispôsobiť veľkosti obrobku. Obrobok je umiestnený na valčekoch, ktoré ho pri zváraní pomaly a stabilne otáčajú, čím zaisťujú rovnomerné a konzistentné zvary.

Zváracie polohovadlá sa na druhej strane používajú na polohovanie obrobkov v optimálnej orientácii na zváranie. Pozostávajú zo stola alebo plošiny, ktoré možno nakloniť alebo otočiť, aby zvárač mal prístup na všetky strany obrobku bez toho, aby sa okolo neho musel pohybovať. To môže byť užitočné najmä pri zváraní veľkých alebo ťažkých obrobkov, pretože to umožňuje zváračovi pracovať efektívnejšie a bezpečnejšie.

Zváracie rotátory aj zváracie polohovadlá môžu pomôcť zlepšiť kvalitu a efektivitu zvárania tým, že poskytujú lepší prístup k obrobku a umožňujú konzistentnejšie a rovnomernejšie zvary. Sú obzvlášť užitočné na zváranie veľkých alebo zložitých konštrukcií, ako sú tlakové nádoby alebo veterné veže, a môžu pomôcť skrátiť čas a prácu potrebnú na tieto typy projektov.

Suzhou Full-v bola založená v roku 2019 a slúžila tisíckam používateľov na domácom aj medzinárodnom trhu, čím si získala jednomyseľné uznanie používateľov. Full-v 3D laserový inteligentný systém sledovania zvarových švov dosiahol plné pokrytie medzi bežnými výrobcami robotov na domácom aj medzinárodnom trhu a vyznačuje sa jednoduchosťou, spoľahlivosťou a širokým využitím. Spoločnosť sa zaviazala poskytovať otvorené a prispôsobené vybavenie optoelektronických senzorov a technické služby, pričom vždy uprednostňuje kvalitu produktov a používateľskú skúsenosť. S duchom neustáleho zlepšovania ako remeselník poskytujeme zákazníkom spoľahlivé a stabilné produkty.