Menu

Eksploatacja i przeglądy techniczne

Przepisy ogólne

Każda elektrownia wiatrowa dla utrzymania sprawności technicznej wymaga okresowego przeglądu technicznego. Według przepisów niemieckich audyt powinien być prowadzony raz na dwa lata przy założeniu 20 letniego okresu pracy elektrowni wiatrowej.

 Przegląd techniczny obejmuje takie elementy elektrowni jak:

- łopaty wirnika

- układ napędowy

- maszynownię

- wieżę wraz z fundamentem

- układ hydrauliczny i pneumatyczny

- stację transformatorową wraz z układem sterowania

- układ hamulcowy

Przegląd obejmuje też sprawdzenie   wypełniania dokumentacji techniczno-serwisowej.

Audyt ma na celu ocenę stanu technicznego elektrowni, urządzeń i środków zabezpieczających bezpieczną jej pracę jak i wyposażenia w środki ochronne personelu. Siłownię wiatrową traktuje się w tym momencie jak zakład pracy. Jeśli w trakcie pracy elektrowni, w czasie pomiędzy dwoma audytami doszło do zakłóceń w pracy lub stanów awaryjnych, audyt ma też na celu sprawdzenie w jaki sposób personel elektrowni poradził sobie z problemem i czy wyciągnięto z niego wnioski na przyszłość.

  W wielu przypadkach badania audytowe są wymogiem towarzystw ubezpieczeniowych, które w ten sposób chronią się przed nieprzewidzianymi wydatkami. Towarzystwa Ubezpieczeniowe wymagają często dodatkowych kontroli mających na celu wczesne wykrycie nieprawidłowości. Kontrole mogą być wtedy przeprowadzane z częstotliwością raz na rok lub raz na pół roku.

  Obecnie przegląd techniczny EW można zlecić prywatnej firmie (np. STBPolska). Oprócz cyklicznego przeglądu technicznego firmy prowadzą też  "przeglądy rozruchowe", "przeglądy przed upływem gwarancji" i tzw. due diligence" 

Przeglądy przed upływem gwarancji mają na celu poinformowanie użytkownika o pracach serwisowych, jakie przed upływem gwarancji powinien wykonać producent lub wykonawca siłowni.  Dla inwestorów jest to bardzo istotny punkt, gdyż pozwala zaoszczędzić na naprawach i konserwacji urządzenia tuż po upływie okresu gwarancyjnego.

Due diligence - jest to ocena dokumentacji technicznej urządzenia, począwszy od dokumentacji procesu budowlanego, uruchomienia, eksploatacji, aż po raporty, sprawozdania i protokoły z wykonanych prac konserwacyjnych i naprawczych. W ramach tego przeglądu firmy sprawdzają również wykonalność tychże raportów oraz stan opisanych w nich komponentów z uwzględnieniem stanu technicznego całej maszyny. Jest to usługa bardzo istotna przy zakupie używanych jednostek lub całych parków wiatrowych i pozwala na szczegółową kalkulację inwestycji oraz dokładniejszą prognozę przyszłych zysków. 

 

 Elementy elektrowni podlegające przeglądowi technicznemu

 

  Łopaty wirnika

Łopaty wirnika są narażone na duże obciążenia oraz uszkodzenia. Zarówno warunki wietrzne jak i atmosferyczne oddziałują bezpośrednio na ich powierzchnię oraz strukturę. Aby utrzymać właściwości aerodynamiczne łopat w jak najlepszym stanie, sprawdza się stan powłoki lakierniczej, występowanie pęknięć i rozwarstwień jak też zabrudzenia oraz porowatość powierzchni płata. Prace takie prowadzone są najczęściej przy użyciu technik linowych (zdjęcie po lewej). Oprócz badań mechanicznych prowadzi się też badania elektryczne łopat polegające na ocenie stanu instalacji odgromowej. Przed oddaniem do eksploatacji elektrowni wiatrowych bardzo ważnym sprawdzianem jest też:

- pomiar kata pochylenia łopaty

- pomiar wyważenia wirnika

Nieprawidłowe wyważenie wirnika może spowodować szkodliwe naprężenia i wibracje wału napędowego turbiny wiatrowej. Może się to przyczynić do niższego poziomu uzyskiwania energii, uszkodzenia komponentów, w tym przekładni, generatora i głównych łożysk, a także kosztownych napraw.

 

  Układ napędowy, przekładnia.


Kontroli podlega przede wszystkim układ przekładni. Należy tutaj zwrócić uwagę, że obecnie funkcjonują dwa typy generatorów: przekładniowe i bezprzekładniowe. Generatory bezprzekładniowe mają prostszą konstrukcję i mniej części ruchomych, nie wymagają też smarowania. Układy przekładniowe wymagają bardzo szczegółowych przeglądów łącznie z analizą hałasu.   Inspekcja przekładni zwykle jest realizowana za pomocą profesjonalnej kamery endoskopowej. W ten sposób zostają sprawdzone najważniejsze elementy przekładni, łożyska wolno, średnio i szybko obrotowe, przekładnia planetarna.  Osobnym badaniom poddawany jest olej przekładniowy. Pobrany olej sprawdza się laboratoryjnie na obecność występowania niepożądanych cząstek, takich jak drobiny wynikające ze zużycia i ścierania elementów trących. Kontrolowana jest lepkość, gęstość oraz zużycie oleju. Dzięki okresowo przeprowadzanej analizie możliwe jest monitorowanie zużycia oleju w czasie i precyzyjne dopasowanie terminów jego uzupełniania w systemie.

W maszynowni wszystkie elementy robocze (generator, skrzynia przekładniowa, wały itp) osadzone są na wspólnej ramie nośnej. Sprawdza się stan techniczny ramy poprzez oględziny zewnętrzne. Części wirujące poddawane są badaniom na drgania. Pomiary prowadzone są najczęściej w sposób ciągły poprzez system czujników umieszczonych w kilku punktach (tzw. CMS Condition monitoring system). Condition Monitoring System (CMS) to rozwiązanie umożliwiające wczesne rozpoznanie uszkodzeń na kluczowych komponentach turbiny wiatrowej (wał główny, przekładnia, generator) w oparciu o rejestrację i analizę drgań. Czujniki umieszczone są w kilku punktach pomiarowych na bieżąco dostarczają dane informujące o wibracjach i drganiach. System funkcjonuje autonomicznie, w sposób niezależny od kontrolera producenta turbiny, dzięki czemu może być zainstalowany na każdym typie turbiny wiatrowej.

 

Elementy wirujące mogą być też poddane badaniom termicznym za pomocą kamery termowizyjnej. Brak smarowania, niedostateczne smarowanie lub zużycie poszczególnych części będzie widoczne w postaci gorących punktów.

 

Wieża i fundament

Audyt wieży i fundamentu polega na sprawdzeniu części widocznych fundamentu zarówno od strony zewnętrznej jak i wewnętrznej. W przypadku wieży sprawdza się stan ochrony antykorozyjnej (powłok malarskich), stan połączeń międzysegmentowych, stan windy. Ta ostatnia podlega pod Urząd Dozoru Technicznego (UDT).

 

Instalacja odgromowa i elektryczna

Siłownie wiatrowe narażone są uderzenie pioruna, dlatego muszą posiadać instalacje odgromowe. Inspekcja instalacji polega na okresowym pomiarze rezystancji uziemienia. W instalacji elektrycznej siłowni wykonuje się pomiary instalacji niskiego i średniego napięcia, uzwojeń transformatorów. Prowadzi się też oględziny kabli, rozdzielnic. Odrębne przepisy dotyczą GPO, Głównego Punktu Odbioru, gdzie łączą się siłownie z siecią energetyczną.

 

  Metody inspekcji

 

Badanie turbiny wiatrowej w celu wykonania jej przeglądu technicznego jest bardzo pracochłonne. Często wymaga też wykwalifikowanych pracowników z uprawnieniami (np. techniki linowe przy badaniu płatów). Badania górnych części siłowni, gondoli, piasty wirnika, itp. prowadzone metodą oględzin z dołu za pomocą lornetki, jest z kolei mało obiektywne i nieprecyzyjne. Coraz częściej w tego typu badaniach wykorzystywane są roboty w postaci dronów. Do obserwacji i stanu pracy maszynowni w gondoli stosowane są też roboty samojezdne, których droga poruszania się po gondoli jest ściśle zaprogramowana (rys.)

Rys. Trasa robota do przeglądu i monitorowania pracy podzespołów siłowni wiatrowej.

 

 

Robot w odróżnieniu od człowieka może dokonywać badań na pracującej siłown

i, kiedy pomiar temperatury i drgań jest najbardziej optymalny. Roboty i ich pomiary można obserwować zdalnie na ekranie komputera. Pracuje się obecnie nad kolejną generacją takich robotów zdolnych do wykonywania drobnych prac serwisowych eliminujących potrzebę angażowania w tę pracę człowieka.

 

Fot. (po prawej)  Dron do inspekcji turbiny wiatrowej

 

 

 

Fot. (u dołu) robot do inspekcji płatów turbiny wiatrowej

 

BHP przy pracach serwisowych

 

Serwisowanie i okresowa kontrola siłowni wiatrowych wymuszają stosowanie całego szeregu środków bezpieczeństwa, chroniących pracowników obsługi, serwisu i towarzyszących im osób przed ryzykiem wypadku. Pierwszym elementem na który zwraca się uwagę, to drogi dojazdowe, które muszą być przejezdne i dobrze oznakowane. W pobliżu elektrowni wiatrowej powinny być znaki ostrzegające o możliwym oblodzeniu płatów. Przy samej siłowni lub na drzwiach wejściowych powinno być ostrzeżenie o grożącym porażeniu prądem. Drzwi muszą być cały czas zamknięte z dostępem klucza tylko dla uprawnionych osób. Wewnątrz siłownia wiatrowa traktowana jest jako zakład pracy i podlega takich samym wymaganiom, dlatego powinna być wyposażona w sprzęt ochrony osobistej i sprzęt gaśniczy. Wyposażenie to powinno podlegać osobnemu przeglądowi okresowemu. Na ścianie powinna być ponadto apteczka do udzielania pierwszej pomocy wraz z instrukcją i telefony alarmowe.  

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});