Ko aptver ISO 20816-21?

ISO 20816-21 nosaka vibrācijas novērtēšanas kritērijus sauszemes un jūras vēja turbīnām. Tas aptver galvenās piedziņas sastāvdaļas: galveno gultni, pārnesumkārbu, ģeneratoru un torņa augšdaļas (naceles) vibrāciju. Tas aplūko gan ātruma, gan paātrinājuma mērījumus atkarībā no interesējošās sastāvdaļas un frekvenču diapazona.

Kāpēc dažādiem komponentiem tiek izmantoti dažādi mērījumu veidi?

Ātrumu (mm/s RMS) izmanto pārnesumkārbu, ģeneratoru un torņu augšējo daļu mērījumiem, kur dominējošās vibrācijas frekvences tipiskā diapazonā ir 10–1000 Hz. Paātrinājumu (g RMS) izmanto galvenajiem gultņiem, kur akselerometri labāk uztver zema ātruma, augstas frekvences gultņu defektu signālus, īpaši lēni rotējošai galvenajai vārpstai (parasti 10–20 apgr./min).

Kā turbīnas jaudas klase ietekmē vibrācijas ierobežojumus?

Lielākām turbīnām (>3 MW) parasti ir zemāki rotācijas ātrumi un lielāka strukturālā elastība, kas var ietekmēt vibrācijas uzvedību. Tomēr ISO 20816-21 zonu robežas parasti ir vienādas visās jaudas klasēs, jo tās ir balstītas uz komponentu līmeņa nopietnību, nevis kopējo turbīnas izmēru. Jaudas klases konteksts palīdz interpretācijā.

Kas ir torņa augšdaļas vibrācija un kāpēc to uzraudzīt?

Torņa augšējās daļas (naceles) vibrācija atspoguļo vēja turbīnas kopējo strukturālo reakciju uz aerodinamiskajām slodzēm, rotora nelīdzsvarotību un piedziņas spēkiem. Pārmērīga torņa augšējās daļas vibrācija var norādīt uz rotora masas vai aerodinamisko nelīdzsvarotību, novirzes no pagrieziena punkta, pamatu problēmām vai strukturālo rezonansi. To parasti mēra mm/s RMS.

Kas jādara, ja vēja turbīnas vibrācija sasniedz C zonu?

C zona norāda, ka komponents nav piemērots nepārtrauktai ilgstošai darbībai. Veicamie pasākumi ietver: pamatcēloņa izpēti, izmantojot CMS (stāvokļa uzraudzības sistēmas) datus, SCADA tendenču pārskatīšanu, lai noteiktu korelāciju ar vēja ātrumu un jaudu, gultņu bojājumu pārbaudi, izmantojot apvalka analīzi, pārnesumkārbas eļļas pārbaudi, vai tajā nav metāla daļiņu, turbīnas darbības ierobežošanas apsvēršanu, līdz tiek pabeigtas korektīvās darbības, un apkopes plānošanu nākamajā piemērotajā laikapstākļu logā.

Bezmaksas inženierijas rīks #026

Vibrācijas ierobežojumi — vēja turbīnas

Novērtējiet vēja turbīnu komponentu vibrācijas pakāpi saskaņā ar ISO 20816-21. Atbalsta galvenā gultņa, pārnesumkārbas, ģeneratora un torņa augšdaļas mērījumus.

ISO 20816-21 A/B/C/D zonas Vēja turbīnas

Sastāvdaļa

Mērīšana

Izmērītā vērtība (mm/s RMS)

Turbīnas jaudas klase

Ātrie iestatījumi

Rezultāti

Vibrācijas zona

—

Izmērītā vērtība

—

Ieteikums

—

ℹ️ Komponenta piezīme:

Zona	Robeža	Apraksts

ISO 20816-21 darbības joma

ISO 20816-21 nosaka vibrācijas novērtēšanas kritērijus sauszemes un jūras vēja turbīnām. Tas aptver galvenās piedziņas sastāvdaļas un torņa/gondolas konstrukciju, ņemot vērā vēja enerģijas sistēmu unikālos ekspluatācijas apstākļus.

Ātrumkārba — ātrums (mm/s RMS)

Pārnesumkārbas vibrācija tiek mērīta uz gultņa korpusa, izmantojot ātruma sensorus. Vairāki posmi rada sarežģītas vibrācijas pazīmes.

Zonas robeža	Ātrums (mm/s RMS)
A/B	3.5
B/C	7.1
C/D	11.2

Ģenerators — ātrums (mm/s RMS)

Ģeneratora vibrācijas robežas ir zemākas, jo ģeneratori ir precīzi rotējošas mašīnas ar stingrākām pielaidēm.

Zonas robeža	Ātrums (mm/s RMS)
A/B	2.8
B/C	5.6
C/D	9.0

Galvenais gultnis — paātrinājums (g RMS)

Galvenais gultnis darbojas ar ļoti mazu ātrumu (10–20 apgr./min.). Paātrinājuma mērījums uztver augstfrekvences gultņu defektu signālus, kurus ātruma sensori nepamanītu.

Zonas robeža	Paātrinājums (g RMS)
A/B	0.5
B/C	1.0
C/D	2.0

Torņa augšdaļa (Nacelle) — ātrums (mm/s RMS)

Torņa augšējās daļas vibrācija atspoguļo kopējo konstrukcijas reakciju uz aerodinamiskajām slodzēm un piedziņas spēkiem.

Zonas robeža	Ātrums (mm/s RMS)
A/B	2.0
B/C	4.0
C/D	7.0

Piezīme: Vēja turbīnu vibrācija ir ļoti mainīga atkarībā no vēja apstākļiem. Mērījumi jāveic nemainīgos ekspluatācijas apstākļos (piemēram, nominālā jauda, konkrēti vēja ātruma intervāli), lai veiktu jēgpilnu salīdzinājumu. Stāvokļa uzraudzības sistēmas (CMS) nodrošina nepārtrauktu izsekošanu.

⚠️ Svarīgi: Galveno gultņu atteices ir vieni no dārgākajiem vēja turbīnu remontiem. Agrīna atklāšana, izmantojot vibrācijas monitoringu (īpaši augstfrekvences paātrinājuma un apvalka analīzes palīdzību), ir kritiski svarīga plānotai nomaiņai pirms katastrofālas atteices.

Vēja turbīnu vibrācijas ierobežojumi saskaņā ar ISO 20816-21 | Vibromera

Publicēts Nikolajs Šelkovenko uz 2026. gada 15. februārī 2026. gada 5. martā