Специальный сварочный переключатель для ветряных турбин

В типичной установке источник питания низкого напряжения (LV) (т. е. ветровая электростанция с N группами специального сварочного переключателя для ветровых турбинных генераторов) подключается к сети высокого напряжения (HV). Каждая ветровая турбина имеет повышающий трансформатор низкого/среднего напряжения (LV/MV), а каждая группа ветровых турбинных генераторов подключается через автоматический выключатель среднего напряжения (MV CB) к шине подстанции высокого/среднего напряжения.

В большинстве установок обе нейтрали трансформатора высокого/среднего напряжения имеют глухое заземление. В связи с этим координация изоляции с разрядниками для защиты от перенапряжений основана на системах глухого заземления нейтрали для стороны среднего напряжения и стороны высокого напряжения сети. В случае замыкания на землю между повышающим трансформатором низкого/среднего напряжения и выключателем среднего напряжения размыкание этого выключателя приведет к отключению цепи от сети.

Это также уберет заземление для этой цепи, в то время как специальный сварочный переключатель для ветровых турбинных генераторов продолжит работать из-за их вращающейся инерции. Из-за соединения треугольником обмоток повышающего трансформатора LV/MV на стороне MV напряжение фаза-земля в незатронутых фазах возрастет до стационарного напряжения в 1,73 раза от исходного значения. До достижения стационарного напряжения из-за емкостей изолированного фидера можно также ожидать временных перенапряжений с еще более высоким значением.

Эти перенапряжения могут повредить открытые компоненты установки. Этого следует избегать, даже несмотря на то, что присущие вакуумным прерывателям возможности TOV и RRRV могут помочь снизить или исключить необходимость в дополнительных компонентах, таких как конденсаторы для защиты от перенапряжений для увеличения демпфирования, демпфирующие конденсаторы и т. д. Предпочтительным решением для предотвращения этого состояния является использование быстродействующего заземляющего переключателя (GS) в сочетании с выключателем цепи среднего напряжения. Заземляющий переключатель размещается на стороне «B» соответствующего выключателя цепи, чтобы замыкать заземляющий переключатель непосредственно после размыкания выключателя цепи для заземления цепи. После замыкания заземляющего переключателя ток короткого замыкания будет протекать через изолированный фидер, поскольку специальный сварочный переключатель для ветряной турбины продолжает вырабатывать электроэнергию. Однако значение этого тока короткого замыкания будет меньше однофазного тока короткого замыкания, доступного из сети. Поэтому номинал заземляющего переключателя может быть ниже номинального тока короткого замыкания выключателя цепи.

При определении разницы во времени между размыканием выключателя и замыканием заземлителя необходимо учитывать два ключевых момента. Из-за скорости нарастания перенапряжения после прерывания однофазного замыкания разница во времени должна быть короткой. Замыкание заземлителя должно происходить, когда выключатель отключил ток однофазного замыкания, даже при длительном времени горения дуги (наихудшая ситуация: асимметричное однофазное замыкание). Чтобы адекватно охватить оба обстоятельства, разница во времени между контактной частью контактов выключателя и контактным касанием контактов заземлителя должна поддерживаться в диапазоне от 12 до 16 мс.

Для проверки решения требовались не только квалификационные испытания для ключевых элементов, но и дополнительные испытания, сосредоточенные на сочетании двух элементов. Существует незначительная разница в угле нарастания тока незадолго до нулевого тока и прерывания, однако для прерывания с использованием вакуумных прерывателей этот эффект незначителен. Параметры наихудшего случая для демонстрации других аспектов производительности выключателя, таких как заряд кабеля, непрерывный ток, диэлектрик, а также электрическая и механическая износостойкость, были аналогичным образом выбраны из обоих стандартов.

Заземляющий специальный сварочный переключатель для части решения ветряной турбины был испытан в соответствии с аналогичным образом, где использовались параметры наихудшего случая. Поскольку автоматический выключатель и заземляющий переключатель напрямую связаны, испытание на механическую прочность заземляющего переключателя было проведено с 10,000 циклами, чтобы соответствовать номиналу автоматического выключателя M2. Для заземляющего переключателя эта нагрузка превышает обычные требования в пять раз. Кроме того, заземляющий переключатель был подвергнут тому же низкотемпературному испытанию, чтобы продемонстрировать производительность до минус 50 ºC (минус 58 ºF).

После завершения испытаний конструкции в соответствии с соответствующими отраслевыми стандартами были проведены дополнительные испытания для демонстрации производительности комбинации. Наиболее критические из них подтвердили время между размыканием выключателя и замыканием специального сварочного выключателя заземления для ветряной турбины. Время между контактной частью контактов выключателя и контактным касанием контактов заземляющего выключателя имеет решающее значение для надлежащего функционирования комбинации. Если время спроектировано слишком малым, ток короткого замыкания может не быть прерван до замыкания заземляющего выключателя, и хотя заземляющий выключатель замкнется по мере необходимости, он может не открыться снова из-за сварки контактов. В качестве альтернативы, если время слишком велико, перенапряжение после прерывания может продолжаться дольше, чем могут выдержать разрядники, что приведет к повреждению разрядников. Особое внимание было уделено измерению этого временного параметра во всем диапазоне допустимых производственных допусков и в различных условиях окружающей среды.

Другая продемонстрированная возможность состояла в том, что заземляющий специальный сварочный переключатель для ветряной турбинырабочая обязанность не была подвержена влиянию автоматического выключателя при прерывании максимального номинального тока короткого замыкания. При определенных условиях вакуумный прерыватель может не устранить неисправность при первом нуле тока после основного контура, но прервет после следующего второстепенного контура. Испытание показало, что заземляющий специальный сварочный переключатель для ветряной турбины выполняет эту обязанность без контактной сварки.

Субъективный осмотр
Ручной контроль сварных швов дает только оценку значений измерений. Кроме того, характеристики профиля сварного шва, такие как выпуклость, усиление и теоретическая толщина шва, также демонстрируют еще большую субъективность. Существуют проблемы из-за неотъемлемой разницы между инспекторами сварки. Это приводит к низкой повторяемости и воспроизводимости.
 

Нетрадиционные типы сварки
Перекрестный угловой специальный сварочный переключатель для ветряных турбин является примером конфигурации соединения, которая все чаще встречается во многих отраслях промышленности; однако ее трудно измерить с помощью имеющихся ручных приборов. К проблемам и трудоемким действиям относятся измерение фактических углов, а затем расчет требуемых длин катетов сварки и теоретических значений горловины с помощью ручной линейки.
 

Измерение полной длины сварного шва
Традиционный визуальный осмотр обычно включает осмотр всей длины специального сварочного переключателя для ветряной турбины, а затем измерение в определенных местах. Это занимает много времени и оставляет возможность пропуска дефектов там, где измерение не проводилось.
 

Доступность
Хотя большинство традиционных ручных сварочных калибров имеют небольшие размеры, бывают случаи, когда доступность является проблемой. Для надлежащего использования калибр должен быть расположен на основном материале над сварным швом и должен быть хорошо виден со всех сторон для правильной интерпретации результатов. Иногда из-за конструкции соединения или проблем с расположением не всегда возможно использовать традиционный сварочный калибр.
 

Бесконтактный осмотр горячих деталей
Из соображений безопасности осмотр традиционными сварочными калибрами обычно необходимо проводить после охлаждения детали, чтобы избежать возможности ожогов. Трудно поддающиеся количественной оценке характеристики, например, радиус и угол кромки шва, подрез и соотношение высоты и ширины шва.

Для специального сварочного переключателя для ветряной турбины для получения оптимальной производительности ротор должен быть направлен перпендикулярно ветру. Всякий раз, когда меняется направление ветра, ротор и гондола регулируются. Если гондола вращается в одном направлении в течение длительного периода времени, кабель, который передает энергию от генератора к башне, может перекрутиться. Концевые выключатели передач с вращающимися энкодерами обнаруживают вращение гондолы и могут остановить движение в любом направлении, если это необходимо. Угол лопастей ротора влияет на подъемную силу, которая, в свою очередь, также влияет на выход энергии. Здесь также специальный сварочный переключатель передач для ветряной турбины поддерживает точную регулировку угла поворота. Несколько переключателей мгновенного действия объединены в кулачковый переключатель. Переключатели сигнализируют критические положения в систему управления более высокого уровня для регулировки тангажа и рыскания.

Автоматизация сварки приобретает все большее значение в производстве ветрогенераторов, поскольку она позволяет повысить эффективность, производительность и качество, одновременно снижая затраты и сводя к минимуму риски, связанные с ручной сваркой.

Ветряные башни обычно состоят из больших трубчатых стальных секций, которые необходимо сварить вместе для создания окончательной конструкции. Эти сварные швы должны быть точными и достаточно прочными, чтобы выдерживать экстремальные условия, которым подвергаются ветряные турбины. Автоматизация сварки может помочь обеспечить качество и однородность этих сварных швов, а также ускорить процесс производства.

Существуют различные типы технологий автоматизации сварки, которые могут использоваться при производстве ветровых башен, такие как роботизированные сварочные системы, автоматизированные сварочные машины и сварочные манипуляторы. Эти системы могут выполнять различные сварочные задачи, от сварки швов на внешней стороне башни до сварки внутренних соединений между секциями башни.

Сварка играет решающую роль в строительстве ветровых вышек. Ветровые башни обычно изготавливаются из стали, и специальный сварочный переключатель для ветровых турбин широко используется для соединения различных компонентов башни вместе. Секции башни обычно изготавливаются из прокатных стальных пластин, которые соединяются между собой с помощью различных методов сварки, включая дуговую сварку и газовую сварку. В некоторых случаях сварка может также использоваться для крепления кронштейнов или других компонентов к башне.

Сварка важна при строительстве ветряной башни, поскольку она помогает обеспечить структурную целостность башни. Башня должна выдерживать сильные ветры и другие воздействия окружающей среды, поэтому сварка должна быть высокого качества и соответствовать строгим стандартам. Специальный сварочный переключатель для ветряной турбины также важен для обеспечения долговечности башни, поскольку он помогает предотвратить коррозию и другие виды повреждений.

Сварка является критически важным компонентом строительства ветряных башен и играет важную роль в обеспечении безопасности, долговечности и надежности этих важных конструкций. Сварочные вращатели и сварочные позиционеры — это два типа оборудования, обычно используемого при сварке для помощи в манипулировании и позиционировании больших или тяжелых заготовок.

Сварочные вращатели используются для вращения цилиндрических заготовок, таких как трубы или резервуары, во время сварки. Вращатели состоят из двух или более моторизованных роликов, которые установлены на раме и могут быть отрегулированы в соответствии с размером заготовки. Заготовка помещается на ролики, которые вращают ее медленно и равномерно по мере сварки, обеспечивая ровные и однородные сварные швы.

Сварочные позиционеры, с другой стороны, используются для позиционирования заготовок в оптимальной ориентации для сварки. Они состоят из стола или платформы, которые можно наклонять или вращать, чтобы сварщик мог получить доступ ко всем сторонам заготовки без необходимости перемещаться вокруг нее. Это может быть особенно полезно для сварки больших или тяжелых заготовок, поскольку позволяет сварщику работать более эффективно и безопасно.

Как вращатели, так и позиционеры для сварки могут помочь улучшить качество и эффективность сварки, обеспечивая лучший доступ к заготовке и позволяя выполнять более последовательные и ровные сварные швы. Они особенно полезны для сварки больших или сложных конструкций, таких как сосуды под давлением или ветровые башни, и могут помочь сократить время и трудозатраты, необходимые для таких проектов.

Suzhou Full-v была основана в 2019 году и обслуживала тысячи пользователей как внутри страны, так и за рубежом, получив единодушное признание пользователей. Система интеллектуального отслеживания сварных швов Full-v 3D Laser достигла полного соответствия охвату среди основных производителей роботов как внутри страны, так и за рубежом и обладает характеристиками простоты, надежности и широкого использования. Компания стремится предоставлять открытое и настраиваемое оптоэлектронное сенсорное оборудование и технические услуги, всегда отдавая приоритет качеству продукции и пользовательскому опыту. С духом постоянного совершенствования как ремесленник, мы предоставляем клиентам надежную и стабильную продукцию.