Speciale lasschakelaar voor windturbines

In een typische installatie is de laagspanningsbron (LV) (d.w.z. windmolenpark met N groepen speciale lasschakelaars voor windturbinegeneratoren) aangesloten op het hoogspanningsnet (HV). Elke windturbine heeft een laagspannings-/middenspanningstransformator (LV/MV) en elke groep windturbinegeneratoren is via een MV-stroomonderbreker (MV CB) aangesloten op de bus van het HV/MV-onderstation.

In de meeste installaties zijn beide neutralen van de HV/MV-transformator stevig geaard. Hierdoor is de isolatiecoördinatie met de overspanningsbeveiligingen gebaseerd op de stevig geaarde neutrale systemen voor de MV-zijde en de HV-zijde van het net. In geval van een aardfout tussen de LV/MV-step-uptransformator en de MV-stroomonderbreker, zal het openen van deze stroomonderbreker het circuit loskoppelen van het net.

Dit zal ook de grondreferentie voor dat circuit verwijderen terwijl de speciale lasschakelaar voor windturbinegeneratoren blijft werken vanwege hun roterende traagheid. Vanwege de delta-verbinding van de wikkelingen van de LV/MV step-up transformator aan de MV-zijde, zal de fase-naar-aarde spanning in de onaangetaste fasen stijgen tot een stationaire spanning van 1,73 keer de oorspronkelijke waarde. Voordat de stationaire spanning wordt bereikt, kunnen vanwege de capaciteiten van de geïsoleerde feeder ook tijdelijke overspanningen met een nog hogere waarde worden verwacht.

Deze overspanningen kunnen blootliggende componenten van de installatie beschadigen. Dit moet worden vermeden, ook al kan het inherente TOV- en RRRV-vermogen van de vacuümonderbrekers helpen de noodzaak voor extra componenten te verminderen of te elimineren, zoals overspanningscondensatoren voor verhoogde demping, dempingscondensatoren, enz. De voorkeursoplossing om deze toestand te vermijden, is het gebruik van een snelle aardingsschakelaar (GS) in combinatie met de MV-stroomonderbreker. De aardingsschakelaar wordt op zijde "B" van de betreffende stroomonderbreker geplaatst om de aardingsschakelaar direct na de open werking van de stroomonderbreker te sluiten om het circuit te aarden. Na het sluiten van de aardingsschakelaar zal er een foutstroom vloeien die wordt aangestuurd door de geïsoleerde feeder terwijl de speciale lasschakelaar voor windturbines doorgaat met het genereren van stroom. De waarde van deze foutstroom zal echter lager zijn dan de eenfase-foutstroom die beschikbaar is via het net. Daarom kan de aardingsschakelaarwaarde lager zijn dan de nominale kortsluitstroom van de stroomonderbreker.

Twee belangrijke punten moeten in acht worden genomen bij het definiëren van het tijdsverschil tussen het openen van de stroomonderbreker en het sluiten van de aardingsschakelaar. Vanwege de snelheid waarmee de overspanning stijgt na een onderbreking van de enkelfasige fout, moet het tijdsverschil kort zijn. Het sluiten van de aardingsschakelaar moet plaatsvinden wanneer de stroomonderbreker de enkelfasige foutstroom heeft gewist, zelfs bij lange boogtijden (worstcase-situatie: asymmetrische, enkelfasige fout). Om beide omstandigheden adequaat te dekken, moet een tijdsverschil tussen het contactgedeelte van de contacten van de stroomonderbreker en het contactcontact van de contacten van de aardingsschakelaar in het bereik van 12 tot 16 ms worden gehouden.

Om de oplossing te valideren, werden niet alleen kwalificatietests voor de sleutelelementen vereist, maar werden ook aanvullende tests uitgevoerd die gericht waren op de combinatie van de twee elementen. Er is een marginaal verschil in de stijghoek van de stroom kort voor stroom nul en onderbreking, maar voor onderbreking met behulp van vacuümonderbrekers is dit effect onbeduidend. De worst-case parameters voor het demonstreren van andere aspecten van de prestaties van de stroomonderbreker, zoals kabelladen, continue stroom, diëlektricum en zowel elektrische als mechanische duurzaamheid, werden op dezelfde manier geselecteerd uit beide normen.

De speciale aardingsschakelaar voor het windturbinegedeelte van de oplossing werd op een vergelijkbare manier getest, waarbij de worst-case parameters werden gebruikt. Omdat de stroomonderbreker en de aardingsschakelaar direct met elkaar zijn verbonden, werd de mechanische duurzaamheidstest van de aardingsschakelaar uitgevoerd met 10,000 cycli om te voldoen aan de M2-classificatie van de stroomonderbreker. Voor de aardingsschakelaar overschrijdt deze taak de gebruikelijke vereiste met een factor vijf. Bovendien werd de aardingsschakelaar onderworpen aan dezelfde lagetemperatuurtest om prestaties te demonstreren tot min 50 ºC (min 58 ºF).

Nadat de ontwerptests volgens de relevante industrienormen waren voltooid, werden er aanvullende tests uitgevoerd om de prestaties van de combinatie aan te tonen. De meest kritische daarvan valideerde de timing tussen het openen van de stroomonderbreker en het sluiten van de speciale aardingslasschakelaar voor windturbines. De tijd tussen het contactgedeelte van de contacten van de stroomonderbreker en het contactcontact van de contacten van de aardingsschakelaar is cruciaal voor de juiste werking van de combinatie. Als de tijd te klein is ontworpen, wordt de foutstroom mogelijk niet onderbroken voordat de aardingsschakelaar sluit en hoewel de aardingsschakelaar naar behoefte sluit, kan deze mogelijk niet opnieuw openen vanwege contactlassen. Als de tijd daarentegen te lang is, kan er na de onderbreking een overspanning optreden die langer duurt dan de overspanningsbeveiligingen kunnen verdragen, wat kan leiden tot schade aan de beveiligingen. Er is speciale zorg besteed aan het meten van deze tijdparameter over het volledige bereik van toegestane productietoleranties en onder verschillende omgevingsomstandigheden.

Een andere aangetoonde mogelijkheid was dat de speciale aardingslasschakelaar voor de werking van windturbines niet werd beïnvloed door de stroomonderbreker bij het onderbreken van de maximale nominale foutstroom. Onder bepaalde omstandigheden kan de vacuümonderbreker de fout niet wissen bij de eerste nulstroom na een grote lus, maar onderbreekt deze na de volgende kleine lus. De test toonde aan dat de speciale aardingslasschakelaar voor windturbines deze taak uitvoert zonder contactlassen.

Subjectieve inspectie
Handmatige lasinspectie biedt alleen een schatting van meetwaarden. Ook lasprofielkenmerken zoals convexiteit, wapening en theoretische keeldikte vertonen nog meer subjectiviteit. Er zijn problemen vanwege het inherente verschil tussen lasinspecteurs. Dit resulteert in een lage herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid.
 

Onconventionele lastypen
Een scheve speciale lasschakelaar voor windturbines is een voorbeeld van een verbindingsconfiguratie die steeds vaker voorkomt in veel industrieën; dit is echter moeilijk te meten met beschikbare handmatige meters. De uitdagingen en tijdrovende activiteiten omvatten het meten van de werkelijke hoeken en vervolgens het berekenen van de vereiste lasbeenlengtes en theoretische keelwaarden met behulp van een handmatige schuifliniaal.
 

Volledige laslengtemeting
Traditionele visuele inspectie omvat doorgaans het bekijken van de totale speciale lasschakelaar voor de lengte van de windturbine en het vervolgens meten op specifieke locaties. Dit is tijdrovend en laat de mogelijkheid open om defecten te missen waar geen meting is gedaan.
 

Toegankelijkheid
Hoewel de meeste traditionele handmatige lasmeters klein zijn, zijn er gevallen waarin toegankelijkheid een probleem is. Om op de juiste manier te worden gebruikt, moet de meter op het basismateriaal boven de las worden geplaatst en moet deze vanuit alle hoeken duidelijk zichtbaar zijn om de resultaten correct te kunnen interpreteren. Soms is het vanwege problemen met het ontwerp van de verbinding of locatie niet altijd mogelijk om een ​​traditionele lasmeter te gebruiken.
 

Contactloze inspectie van hete onderdelen
Om veiligheidsredenen moet inspectie met traditionele lasmeters doorgaans worden uitgevoerd nadat het onderdeel is afgekoeld om de mogelijkheid van brandwonden te voorkomen. Moeilijk te kwantificeren kenmerken, bijvoorbeeld de lasnaadradius en -hoek, ondersnijding en de verhouding van de lashoogte en -breedte.

Om een ​​speciale lasschakelaar voor windturbines de optimale opbrengst te laten genereren, moet de rotor loodrecht op de wind staan. Wanneer de windrichting verandert, worden de rotor en de gondel afgesteld. Als de gondel gedurende langere tijd in dezelfde richting draait, kan de kabel die de stroom van de generator naar de toren brengt, verdraaid raken. Tandwieleindschakelaars met roterende encoders detecteren de rotatie van de gondel en kunnen indien nodig de beweging in elke richting stoppen. De hoek van de rotorbladen beïnvloedt de lift, die op zijn beurt ook de energieopbrengst beïnvloedt. Ook hier ondersteunen tandwieleindschakelaars voor windturbines een nauwkeurige afstelling van de rotatiehoek. Meerdere snap-action schakelaars zijn gecombineerd in een nokkenschakelaar. De schakelaars signaleren kritische posities aan het hogere regelsysteem voor de pitch- en yaw-afstelling.

Geautomatiseerd lassen wordt steeds belangrijker bij de productie van windmolens, omdat het de efficiëntie, productiviteit en kwaliteit kan verbeteren en tegelijkertijd de kosten kan verlagen en de risico's die gepaard gaan met handmatig lassen tot een minimum kan beperken.

Windtorens bestaan ​​doorgaans uit grote, buisvormige stalen secties die aan elkaar gelast moeten worden om de uiteindelijke structuur te creëren. Deze lassen moeten nauwkeurig en sterk genoeg zijn om de extreme omstandigheden waaraan windturbines worden blootgesteld, te weerstaan. Lasautomatisering kan helpen de kwaliteit en consistentie van deze lassen te waarborgen en tegelijkertijd het productieproces te versnellen.

Er zijn verschillende soorten lasautomatiseringstechnologieën die kunnen worden gebruikt bij de productie van windmolens, zoals robotlassystemen, geautomatiseerde lasmachines en lasmanipulatoren. Deze systemen kunnen verschillende lastaken uitvoeren, van het lassen van naden aan de buitenkant van de toren tot het lassen van de interne verbindingen tussen torensecties.

Lassen speelt een cruciale rol bij de constructie van windtorens. Windtorens zijn doorgaans gemaakt van staal en speciale lasschakelaars voor windturbines worden veelvuldig gebruikt om de verschillende onderdelen van de toren aan elkaar te verbinden. De torensecties zijn doorgaans gemaakt van gewalste stalen platen, die aan elkaar worden verbonden met behulp van verschillende lastechnieken, waaronder booglassen en gaslassen. In sommige gevallen kan lassen ook worden gebruikt om beugels of andere onderdelen aan de toren te bevestigen.

Lassen is belangrijk bij de bouw van een windtoren, omdat het helpt de structurele integriteit van de toren te waarborgen. De toren moet bestand zijn tegen harde wind en andere omgevingsstress, dus het lassen moet van hoge kwaliteit zijn en voldoen aan strenge normen. Een speciale lasschakelaar voor een windturbine is ook belangrijk om de levensduur van de toren te waarborgen, omdat het helpt corrosie en andere vormen van schade te voorkomen.

Lassen is een cruciaal onderdeel van de constructie van windmolens en speelt een belangrijke rol bij het waarborgen van de veiligheid, duurzaamheid en betrouwbaarheid van deze belangrijke structuren. Lasrotators en laspositioneerders zijn twee soorten apparatuur die vaak worden gebruikt bij het lassen om te helpen bij het manipuleren en positioneren van grote of zware werkstukken.

Lasrotators worden gebruikt om cilindrische werkstukken, zoals pijpen of tanks, te roteren tijdens het lassen. De rotators bestaan ​​uit twee of meer gemotoriseerde rollen die op een frame zijn gemonteerd en kunnen worden aangepast aan de grootte van het werkstuk. Het werkstuk wordt op de rollen geplaatst, die het langzaam en gestaag roteren terwijl het wordt gelast, wat zorgt voor gelijkmatige en consistente lassen.

Laspositioneerders worden daarentegen gebruikt om werkstukken in de optimale oriëntatie voor het lassen te positioneren. Ze bestaan ​​uit een tafel of platform dat kan worden gekanteld of gedraaid, zodat de lasser alle kanten van het werkstuk kan bereiken zonder eromheen te hoeven bewegen. Dit kan met name handig zijn bij het lassen van grote of zware werkstukken, omdat de lasser hierdoor efficiënter en veiliger kan werken.

Zowel lasrotators als laspositioneerders kunnen helpen de kwaliteit en efficiëntie van het lassen te verbeteren door betere toegang tot het werkstuk te bieden en consistentere en gelijkmatigere lassen mogelijk te maken. Ze zijn met name handig voor het lassen van grote of complexe structuren, zoals drukvaten of windmolens, en kunnen helpen de tijd en arbeid die nodig zijn voor dit soort projecten te verminderen.

Suzhou Full-v werd opgericht in 2019 en heeft duizenden gebruikers bediend, zowel nationaal als internationaal, en heeft unanieme erkenning gekregen van gebruikers. Het Full-v 3D laser intelligente lasnaadvolgsysteem heeft volledige dekking bereikt die overeenkomt met reguliere robotfabrikanten, zowel nationaal als internationaal, en heeft de kenmerken van eenvoud, betrouwbaarheid en wijdverbreid gebruik. Het bedrijf is toegewijd aan het leveren van open en op maat gemaakte opto-elektronische sensorapparatuur en technische diensten, waarbij altijd prioriteit wordt gegeven aan productkwaliteit en gebruikerservaring. Met een geest van voortdurende verbetering als vakman, bieden wij klanten betrouwbare en stabiele producten.