Какво обхваща ISO 20816-21?

ISO 20816-21 определя критериите за оценка на вибрациите за наземни и офшорни вятърни турбини. Той обхваща основните компоненти на задвижващата система: основен лагер, скоростна кутия, генератор и вибрации на върха на кулата (гондола). Той разглежда както измерванията на скоростта, така и на ускорението в зависимост от интересуващия ни компонент и честотен диапазон.

Защо се използват различни видове измервания за различните компоненти?

Скоростта (mm/s RMS) се използва за измервания на скоростна кутия, генератор и върха на кулата, където доминиращите вибрационни честоти са в типичния диапазон 10-1000 Hz. Ускорението (g RMS) се използва за основни лагери, където сигналите за дефекти на лагери с ниска скорост и висока честота се улавят по-добре от акселерометрите, особено за бавно въртящия се главен вал (обикновено 10-20 об/мин).

Как влияе класът на мощност на турбината върху границите на вибрациите?

По-големите турбини (>3 MW) обикновено имат по-ниски скорости на въртене и по-висока структурна гъвкавост, което може да повлияе на вибрационното поведение. Границите на зоните в ISO 20816-21 обаче са като цяло последователни в различните класове на мощност, тъй като се основават на тежестта на ниво компонент, а не на общия размер на турбината. Контекстът на класа на мощност помага при интерпретацията.

Какво представлява вибрацията на върха на кулата и защо я наблюдаваме?

Вибрацията на върха на кулата (гондолата) отразява цялостната структурна реакция на вятърната турбина към аеродинамични натоварвания, дисбаланс на ротора и сили от задвижващата система. Прекомерната вибрация на върха на кулата може да показва дисбаланс на масата на ротора или аеродинамичен дисбаланс, несъответствие с подравняването, проблеми с фундамента или структурен резонанс. Обикновено се измерва в mm/s RMS.

Какво трябва да направя, ако вибрациите на вятърната турбина достигнат зона C?

Зона C показва, че компонентът не е подходящ за непрекъсната дългосрочна работа. Действията включват: проучване на първопричината, използвайки данни от CMS (система за наблюдение на състоянието), преглед на SCADA тенденциите за корелация със скоростта и мощността на вятъра, проверка за повреди по лагерите, използвайки анализ на обвивката, проверка на маслото на скоростната кутия за метални частици, обмисляне на ограничаване на турбината до извършване на коригиращи действия и планиране на поддръжка през следващия подходящ метеорологичен прозорец.

Безплатен инженерен инструмент #026

Граници на вибрациите — Вятърни турбини

Оценява тежестта на вибрациите на компонентите на вятърните турбини съгласно ISO 20816-21. Поддържа измервания на главни лагери, скоростна кутия, генератор и върха на кулата.

ISO 20816-21 Зони A/B/C/D Вятърни турбини

Компонент

Измерване

Измерена стойност (мм/с RMS)

Клас на мощност на турбината

Бързи предварително зададени настройки

Резултати

Вибрационна зона

—

Измерена стойност

—

Препоръка

—

ℹ️ Забележка за компонента:

Зона	Граница	Описание

Обхват на ISO 20816-21

ISO 20816-21 определя критериите за оценка на вибрациите за наземни и офшорни вятърни турбини. Той обхваща основните компоненти на задвижващата система и конструкцията на кулата/гондолата, като се отнася до уникалните условия на работа на вятърните енергийни системи.

Скоростна кутия — Скорост (mm/s RMS)

Вибрациите на скоростната кутия се измерват върху корпуса на лагера с помощта на сензори за скорост. Многобройните етапи създават сложни вибрационни характеристики.

Граница на зоната	Скорост (mm/s RMS)
А/Б	3.5
Б/К	7.1
C/D	11.2

Генератор — Скорост (mm/s RMS)

Границите на вибрациите на генераторите са по-ниски, защото генераторите са прецизни въртящи се машини с по-строги допуски.

Граница на зоната	Скорост (mm/s RMS)
А/Б	2.8
Б/К	5.6
C/D	9.0

Главен лагер — Ускорение (g RMS)

Основният лагер работи при много ниски скорости (10–20 об/мин). Измерването на ускорението улавя високочестотни сигнали за дефекти на лагерите, които сензорите за скорост биха пропуснали.

Граница на зоната	Ускорение (g RMS)
А/Б	0.5
Б/К	1.0
C/D	2.0

Горна част на кулата (гондола) — Скорост (mm/s RMS)

Вибрацията на върха на кулата отразява цялостната структурна реакция на аеродинамични натоварвания и сили от задвижването.

Граница на зоната	Скорост (mm/s RMS)
А/Б	2.0
Б/К	4.0
C/D	7.0

ℹ️ Забележка: Вибрациите на вятърните турбини са силно променливи в зависимост от вятърните условия. Измерванията трябва да се правят при постоянни работни условия (напр. номинална мощност, специфични интервали за скорост на вятъра) за смислено сравнение. CMS (системи за мониторинг на състоянието) осигуряват непрекъснато проследяване.

⚠️ Важно: Появите на повреди в основните лагери са сред най-скъпите ремонти на вятърни турбини. Ранното откриване чрез мониторинг на вибрациите (особено високочестотно ускорение и анализ на обвивката) е от решаващо значение за планираната подмяна преди катастрофална повреда.

Граници на вибрациите на вятърните турбини съгласно ISO 20816-21 | Vibromera

Публикувано от Николай Шелковенко на 15 февруари 2026 г. 5 март 2026 г.