Mit fed le az ISO 20816-21 szabvány?

Az ISO 20816-21 szabvány rezgésértékelési kritériumokat határoz meg szárazföldi és tengeri szélturbinákra. A szabvány a fő hajtáslánc-alkatrészeket fedi le: a főcsapágyat, a sebességváltót, a generátort és a torony tetejének (gondolájának) rezgését. A sebesség- és gyorsulásméréseket is tárgyalja az adott alkatrésztől és frekvenciatartománytól függően.

Miért használnak különböző mértékegységeket a különböző komponensekhez?

A sebességet (mm/s RMS) sebességváltók, generátorok és toronytetők mérésére használják, ahol a domináns rezgési frekvenciák tipikusan 10-1000 Hz tartományban vannak. A gyorsulást (g RMS) főcsapágyaknál alkalmazzák, ahol az alacsony sebességű, nagyfrekvenciás csapágyhiba-jeleket jobban érzékelik a gyorsulásmérők, különösen a lassan forgó főtengely esetében (jellemzően 10-20 RPM).

Hogyan befolyásolja a turbina teljesítményosztálya a rezgési határértékeket?

A nagyobb turbinák (>3 MW) általában alacsonyabb forgási sebességgel és nagyobb szerkezeti rugalmassággal rendelkeznek, ami befolyásolhatja a rezgési viselkedést. Az ISO 20816-21 szabványban szereplő zónahatárok azonban általában egységesek a teljesítményosztályok között, mivel az alkatrész szintű súlyosságon alapulnak, nem pedig a turbina teljes méretén. A teljesítményosztály kontextusa segíti az értelmezést.

Mi a torony tetején lévő rezgés, és miért kell figyelni?

A torony tetejének (gondolájának) rezgése a szélturbina általános szerkezeti válaszát tükrözi az aerodinamikai terhelésekre, a rotor kiegyensúlyozatlanságára és a hajtáslánc erőire. A túlzott torony tetejének rezgése a rotor tömegére vagy aerodinamikai kiegyensúlyozatlanságára, elfordulási eltérésre, alapozási problémákra vagy szerkezeti rezonanciára utalhat. Általában mm/s RMS-ben mérik.

Mit tegyek, ha a szélturbina rezgése eléri a C zónát?

A C zóna azt jelzi, hogy az alkatrész nem alkalmas folyamatos, hosszú távú üzemeltetésre. Az intézkedések a következők: a kiváltó ok kivizsgálása CMS (állapotfelügyeleti rendszer) adatok felhasználásával, a SCADA trendek áttekintése a szélsebességgel és -teljesítménnyel való összefüggés szempontjából, csapágykárosodás ellenőrzése burkológörbe-analízissel, a hajtóműolaj ellenőrzése fémrészecskék jelenlétére, a turbina leállításának mérlegelése a korrekciós intézkedések befejezéséig, valamint a karbantartás ütemezése a következő megfelelő időjárási ablakban.

Ingyenes mérnöki eszköz #026

Rezgési határértékek – Szélturbinák

A szélturbina-alkatrészek rezgési erősségének értékelése az ISO 20816-21 szabvány szerint. Támogatja a főcsapágy, a sebességváltó, a generátor és a torony tetejének mérését.

ISO 20816-21 A/B/C/D zónák Szélturbinák

Komponens

Mérés

Mért érték (mm/s RMS)

Turbina teljesítményosztály

Gyors előbeállítások

Eredmények

Rezgési zóna

—

Mért érték

—

Ajánlás

—

ℹ️ Alkatrész megjegyzés:

Zóna	Határ	Leírás

ISO 20816-21 hatókör

Az ISO 20816-21 szabvány rezgésértékelési kritériumokat határoz meg szárazföldi és tengeri szélturbinákra. A szabvány kiterjed a fő hajtáslánc-alkatrészekre és a torony/gondola szerkezetre, figyelembe véve a szélenergia-rendszerek egyedi üzemi körülményeit.

Sebességváltó — Sebesség (mm/s RMS)

A sebességváltó rezgését a csapágyházon sebességérzékelők mérik. Több fokozat összetett rezgési jeleket hoz létre.

Zónahatár	Sebesség (mm/s RMS)
A/B	3.5
I.E	7.1
CD	11.2

Generátor — Sebesség (mm/s RMS)

A generátor rezgési határértékei alacsonyabbak, mivel a generátorok precíziós forgógépek, szigorúbb tűréshatárokkal.

Zónahatár	Sebesség (mm/s RMS)
A/B	2.8
I.E	5.6
CD	9.0

Főcsapágy - Gyorsulás (g RMS)

A főcsapágy nagyon alacsony fordulatszámon (10–20 ford/perc) működik. A gyorsulásmérés olyan nagyfrekvenciás csapágyhiba-jeleket rögzít, amelyeket a sebességérzékelők nem észlelnének.

Zónahatár	Gyorsulás (g RMS)
A/B	0.5
I.E	1.0
CD	2.0

Torony teteje (gondola) — Sebesség (mm/s RMS)

A torony tetejének rezgése tükrözi az aerodinamikai terhelésekre és a hajtáslánc erőire adott általános szerkezeti választ.

Zónahatár	Sebesség (mm/s RMS)
A/B	2.0
I.E	4.0
CD	7.0

ℹ️ Megjegyzés: A szélturbinák rezgése nagymértékben változik a szélviszonyok függvényében. A méréseket állandó üzemi körülmények között (pl. névleges teljesítmény, specifikus szélsebesség-tartományok) kell elvégezni az érdemi összehasonlítás érdekében. A CMS (állapotfelügyeleti rendszerek) folyamatos nyomon követést biztosítanak.

⚠️ Fontos: A főcsapágyak meghibásodása a legköltségesebb szélturbina-javítások közé tartozik. A rezgésmonitorozással (különösen a nagyfrekvenciás gyorsulás és a burkológörbe-elemzéssel) történő korai felismerés kritikus fontosságú a tervezett cseréhez, mielőtt katasztrofális meghibásodás történne.

Szélturbina rezgési határértékei az ISO 20816-21 szabvány szerint | Vibromera

Kiadja Nikolai Shelkovenko be 2026. február 15. 2026. március 5.