| 用于風(fēng)力渦輪機(jī)預(yù)防性維護(hù)的熱成像案例 |
| 時(shí)間：2026-03-10 14:21:21 點(diǎn)擊： 次 |
| 三月
隨著風(fēng)電場(chǎng)老化和超出保修期，所有者和操作員進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)的重要性也隨之增加。通過(guò)檢測(cè)即將發(fā)生的組件故障，操作員可以避免代價(jià)高昂的故障和停機(jī)。熱成像有助于快速檢測(cè)這些故障，即使在運(yùn)行期間也能檢測(cè)。 多年來(lái)，風(fēng)能一直是澳大利亞發(fā)電的重要組成部分。它是澳大利亞可再生能源的主要來(lái)源之一，可產(chǎn)生足夠的電力，以滿足全國(guó)總電力需求的 7.1%。截至 2018 年底，澳大利亞共有 94 個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)力發(fā)電能力近 6 吉瓦。 近年來(lái)風(fēng)力發(fā)電能力的強(qiáng)勁增長(zhǎng)，使得達(dá)到廠商保修期結(jié)束的風(fēng)機(jī)數(shù)量急劇增加。這不可避免地給所有者帶來(lái)財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，使其無(wú)法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)高效的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。 高效的預(yù)防性維護(hù) 保修期后維護(hù)對(duì)于提高風(fēng)力渦輪機(jī)設(shè)備的可靠性和盈利能力至關(guān)重要。為了降低維護(hù)成本并提高成本效益，操作員正越來(lái)越多地從被動(dòng)維護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防性維護(hù)。 風(fēng)力渦輪機(jī)的配件容易磨損，進(jìn)而發(fā)生故障。正是因?yàn)槿绱耍A(yù)防性維護(hù)和定期檢測(cè)非常重要。遺憾的是，維護(hù)成本可能很高，因此預(yù)防性檢測(cè)需要盡可能高效地進(jìn)行。在風(fēng)力渦輪機(jī)的整個(gè)生命周期內(nèi)，運(yùn)行和維護(hù)成本很容易占到每千瓦時(shí)生產(chǎn)總成本的 20% 至 25%。 熱像儀 熱成像是能夠在故障實(shí)際發(fā)生之前，讓操作員充分檢測(cè)風(fēng)力渦輪機(jī)的所有電氣和機(jī)械組件以及鄰近的電氣系統(tǒng)的技術(shù)。無(wú)論是電氣還是機(jī)械組件，一般規(guī)則都是組件在發(fā)生故障之前會(huì)變熱。熱像儀會(huì)在故障發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)這種溫度升高的情況。這些熱點(diǎn)將清楚地顯示在熱圖像中。 熱像儀可以顯示齒輪箱和電機(jī)問(wèn)題，包括軸未對(duì)準(zhǔn)，以及諸如連接松動(dòng)和負(fù)載不平衡等難以察覺(jué)的電氣問(wèn)題。熱像儀的多功能性使維護(hù)操作員能夠充分利用他們的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。 案例：防止斷點(diǎn)彎頭的潛在故障斷點(diǎn)彎頭終端通常用于風(fēng)電場(chǎng)和公用事業(yè)應(yīng)用、變壓器、接線盒和隔離開(kāi)關(guān)。就鄰近設(shè)備損壞和服務(wù)中斷而言，這種類型的端接故障可能非常危險(xiǎn)且代價(jià)高昂。 以下為斷點(diǎn)連接故障的示例。在這種情況下，損壞的組件可能會(huì)導(dǎo)致大約 15 小時(shí) 25 兆瓦的發(fā)電損失。
1850 KVA 變壓器上的斷點(diǎn)彎頭故障 端接故障可能是由于組裝不良、安裝人員缺乏經(jīng)驗(yàn)或未能嚴(yán)格遵循說(shuō)明所致。環(huán)境條件還會(huì)導(dǎo)致材料膨脹、收縮或移動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致終端故障。電纜可能會(huì)被堆積在終端柜下方區(qū)域的重冰壓壞，從而造成電纜應(yīng)力。冬季設(shè)備的凍脹也會(huì)影響電纜的移動(dòng)，導(dǎo)致潛在的故障。 
用于穩(wěn)定 1850 KVA 風(fēng)力渦輪機(jī)變壓器上的導(dǎo)體的支架。 當(dāng)使用熱像儀觀察時(shí)，斷點(diǎn)彎頭的異常會(huì)清楚地顯示為熱損失。 
在 1850 KVA 風(fēng)力渦輪機(jī)變壓器的常規(guī)紅外掃描中發(fā)現(xiàn)的異常 在下面的示例中，您可以看到存在缺陷的暴露終端和有蓋終端之間的溫差。在第一組測(cè)試中，終端被故意損壞，并經(jīng)受 100 安培電流，持續(xù) 75 分鐘。第二組圖像顯示安裝了屏蔽罩的相同終端，以展示兩個(gè)區(qū)域之間的熱量模式和增量。 
15 分鐘至 100A 測(cè)試。裸連接器 44.2°C 與屏蔽罩 26.9°C - ΔT 17.3°C
45 分鐘至 100A 測(cè)試。裸連接器 69.6°C 與屏蔽罩 35.7°C - ΔT 33.9°C
案例：渦輪葉片檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片采用復(fù)合材料制造，重量輕且堅(jiān)固。然而，它們?cè)谥圃旌蜏y(cè)試過(guò)程中會(huì)持續(xù)承受大量應(yīng)力，這可能會(huì)導(dǎo)致裂紋。在最壞的情況下，葉片甚至?xí)谶\(yùn)行過(guò)程中制動(dòng)脫離轉(zhuǎn)子，導(dǎo)致可能危及生命的事故。 使用熱像儀，可以在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。裂紋等缺陷會(huì)改變材料的熱特性。這樣，可通過(guò)紅外檢測(cè)到渦輪葉片復(fù)合材料的微小變化，否則僅憑目視檢查無(wú)法發(fā)現(xiàn)。 熱成像可以檢測(cè)各種異常，包括裂隙、閃電引起的缺陷、尖端損壞以及光纖問(wèn)題。熱像儀還會(huì)發(fā)現(xiàn)膠條問(wèn)題、粘合劑接頭缺失、葉片傾斜誤差等。在早期檢測(cè)這些異常，如果它們很小，將會(huì)降低成本并防止嚴(yán)重?fù)p壞。 熱像儀的優(yōu)勢(shì) 熱成像提供了風(fēng)力渦輪機(jī)熱特征的即時(shí)概覽，使操作員能夠一目了然地看到缺陷。使用熱像儀，甚至可以從地面進(jìn)行檢測(cè)，而無(wú)需爬塔。 精度可能是維護(hù)操作員轉(zhuǎn)向熱成像的一大原因。使用熱像儀，不僅可以看到葉片外表面的缺陷，還可以看到葉片內(nèi)部更深處的缺陷。最終，如果問(wèn)題持續(xù)存在，這些內(nèi)部缺陷會(huì)導(dǎo)致故障。 熱成像使檢測(cè)員能夠遠(yuǎn)距離覆蓋大面積區(qū)域。至少，這減少了物理/目視檢查的次數(shù)，并加快了維護(hù)工作，使其更具成本效益。 用于預(yù)防性維護(hù)的 FLIR 熱像儀 將熱成像技術(shù)納入預(yù)防性維護(hù)檢查程序，風(fēng)電場(chǎng)公司可以隨時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀況。在預(yù)防性維護(hù)例行程序中添加熱像儀將幫助他們提高效率，并能在導(dǎo)致代價(jià)高昂的計(jì)劃外停機(jī)之前發(fā)現(xiàn)電氣和機(jī)械問(wèn)題，從而提高盈利能力。
使用手持式熱像儀（例如 FLIR T1040 高清熱像儀）可以有效定位溫度異常。這款熱像儀提供非常清晰的圖像、真實(shí)的溫度和非常靈活的選擇。FLIR T1040 高清熱像儀配備獨(dú)特的 MSX®（多光譜動(dòng)態(tài)成像）、UltraMax® 圖像增強(qiáng)技術(shù)和自適應(yīng)濾波算法組合，使用戶能夠記錄流暢、詳細(xì)的圖像。 本文引用 / 轉(zhuǎn)載自 菲力爾官網(wǎng)（用于風(fēng)力渦輪機(jī)預(yù)防性維護(hù)的熱成像案例），僅用于菲力爾熱像儀討論，非商業(yè)用途，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。 |
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