Rüzgar Türbini İçin Özel Kaynak Anahtarı

Tipik bir kurulumda, düşük voltajlı (LV) güç kaynağı (yani, rüzgar türbini jeneratörleri için N grup özel kaynak anahtarına sahip rüzgar çiftliği) yüksek voltajlı (HV) şebekeye bağlanır. Her rüzgar türbininde düşük voltajlı / orta voltajlı (LV/MV) yükseltici trafo bulunur ve her rüzgar türbini jeneratörü grubu bir MV devre kesici (MV CB) aracılığıyla HV/MV trafo merkezinin barasına bağlanır.

Çoğu kurulumda, HV/MV trafosunun her iki nötrü de sağlam bir şekilde topraklanmıştır. Bu nedenle, aşırı gerilim koruyucularla yalıtım koordinasyonu, şebekenin MV tarafı ve HV tarafı için sağlam bir şekilde topraklanmış nötr sistemlerine dayanmaktadır. LV/MV yükseltici trafo ile MV devre kesicisi arasında bir topraklama hatası olması durumunda, bu devre kesicinin açılması devreyi şebekeden ayıracaktır.

Bu ayrıca, rüzgar türbini jeneratörleri için özel kaynak anahtarı dönen ataletleri nedeniyle çalışmaya devam ederken, söz konusu devre için toprak referansını da kaldıracaktır. MV tarafındaki LV/MV yükseltme trafosunun sargılarının delta bağlantısı nedeniyle, etkilenmeyen fazlardaki faz-toprak gerilimi, orijinal değerinin 1,73 katı olan sabit bir gerilime yükselecektir. Sabit gerilime ulaşılmadan önce, izole edilmiş besleyicinin kapasitansları nedeniyle, daha da yüksek bir değere sahip geçici aşırı gerilimler de beklenebilir.

Bu aşırı gerilimler, tesisatın açıktaki bileşenlerine zarar verebilir. Vakum kesicilerin doğal TOV ve RRRV kapasitesi, artan sönümleme için dalgalanma kapasitörleri, sönümleme kapasitörleri vb. gibi ek bileşenlere olan ihtiyacı azaltmaya veya ortadan kaldırmaya yardımcı olsa bile bundan kaçınılmalıdır. Bu durumu önlemek için tercih edilen çözüm, MV devre kesiciyle birlikte hızlı topraklama anahtarı (GS) kullanılmasıdır. Topraklama anahtarı, devre kesicinin açık çalışmasından hemen sonra devreyi topraklamak için topraklama anahtarını kapatmak üzere ilgili devre kesicinin "B" tarafına yerleştirilir. Topraklama anahtarının kapatılmasından sonra, rüzgar türbini için özel kaynak anahtarı güç üretmeye devam ederken, izole besleyici tarafından tahrik edilen arıza akımı akacaktır. Ancak, bu arıza akımının değeri şebekeden elde edilebilen tek fazlı arıza akımından daha az olacaktır. Bu nedenle, topraklama anahtarı derecesi, devre kesicinin anma kısa devre akımından daha düşük olabilir.

Devre kesicinin açılması ve topraklama anahtarının kapanması arasındaki zaman farkını tanımlarken iki önemli husus dikkate alınmalıdır. Tek fazlı arızanın kesilmesinden sonra aşırı gerilimin yükselme hızı nedeniyle, zaman farkı kısa olmalıdır. Topraklama anahtarının kapanması, devre kesicinin tek fazlı arıza akımını temizlemesiyle, uzun ark süreleri için bile (en kötü durum: asimetrik, tek fazlı arıza) gerçekleşmelidir. Her iki durumu da yeterli şekilde karşılamak için, devre kesici kontaklarının temas kısmı ile topraklama anahtarı kontaklarının temas noktası arasındaki zaman farkı 12 ila 16 ms aralığında tutulmalıdır.

Çözümü doğrulamak için, yalnızca gerekli olan temel elemanlar için yeterlilik testleri yapılmadı, aynı zamanda iki elemanın birleşimine odaklanan ek testler de yapıldı. Akım sıfır ve kesintiden hemen önce akımın yükselme açısında marjinal bir fark vardır, ancak vakum kesiciler kullanılarak yapılan kesinti için bu etki önemsizdir. Devre kesici performansının kablo şarjı, sürekli akım, dielektrik ve hem elektriksel hem de mekanik dayanıklılık gibi diğer yönlerini göstermek için en kötü durum parametreleri benzer şekilde her iki standarttan da seçildi.

Çözümün rüzgar türbini kısmı için topraklama özel kaynak anahtarı, en kötü durum parametrelerinin kullanıldığı benzer şekilde test edildi. Devre kesici ve topraklama anahtarı doğrudan bağlantılı olduğundan, topraklama anahtarının mekanik dayanıklılık testi, devre kesici M2 derecesine uyması için 10,000 döngü ile gerçekleştirildi. Topraklama anahtarı için, bu görev normal gereksinimi beş kat aşmaktadır. Ek olarak, topraklama anahtarı, eksi 50 ºC'ye (eksi 58 ºF) kadar performansı göstermek için aynı düşük sıcaklık testine tabi tutuldu.

İlgili endüstri standartlarına uygun tasarım testleri tamamlandıktan sonra, kombinasyonun performansını göstermek için ek testler gerçekleştirildi. Bunlardan en önemlisi, devre kesicinin açılması ile rüzgar türbini için topraklama özel kaynak anahtarının kapanması arasındaki zamanlamayı doğrulamaktı. Devre kesicinin kontak kısmı ile topraklama anahtarı kontaklarının temas noktası arasındaki zaman, kombinasyonun düzgün çalışması için çok önemlidir. Eğer zaman çok kısa tasarlanmışsa, topraklama anahtarı kapanmadan önce arıza akımı kesilemeyebilir ve topraklama anahtarı gerektiği gibi kapansa da temas kaynağı nedeniyle tekrar açılmayabilir. Alternatif olarak, zaman çok uzunsa, kesintiden sonra aşırı gerilim, parafudrların tolere edebileceğinden daha uzun süre meydana gelebilir ve bu da parafudrlara zarar verebilir. Bu zaman parametresini, izin verilen üretim toleranslarının tüm aralığında ve çeşitli çevre koşulları altında ölçmek için özel dikkat gösterilmiştir.

Gösterilen bir diğer yetenek ise, rüzgar türbini çalışma görevi için topraklama özel kaynak anahtarının, maksimum nominal arıza akımını keserken devre kesiciden etkilenmemesiydi. Belirli koşullar altında, vakum kesici, büyük bir döngüden sonra ilk akım sıfırında arızayı temizlemeyebilir ancak bir sonraki küçük döngüden sonra kesintiye uğrayabilir. Test, rüzgar türbini için topraklama özel kaynak anahtarının bu görevi temas kaynağı olmadan yerine getirdiğini göstermiştir.

Öznel inceleme
Manuel kaynak muayenesi yalnızca ölçüm değerlerinin bir tahminini sağlar. Ayrıca, dışbükeylik, takviye ve teorik boğaz kalınlığı gibi kaynak profili özellikleri de daha fazla öznellik gösterir. Kaynak müfettişleri arasındaki içsel farktan kaynaklanan sorunlar vardır. Bu, düşük tekrarlanabilirlik ve yeniden üretilebilirlikle sonuçlanır.
 

Geleneksel olmayan kaynak tipleri
Rüzgar türbini için eğik fileto özel kaynak anahtarı, birçok endüstride giderek yaygınlaşan bir birleştirme konfigürasyonuna örnektir; ancak, bunu mevcut manuel ölçüm cihazlarıyla ölçmek zordur. Zorluklar ve zaman alıcı faaliyetler arasında gerçek açıları ölçmek ve ardından manuel bir kayar cetvel kullanarak gerekli kaynak bacak uzunluklarını ve teorik boğaz değerlerini hesaplamak yer alır.
 

Tam kaynak uzunluğu ölçümü
Geleneksel görsel inceleme genellikle rüzgar türbini uzunluğu için toplam özel kaynak anahtarına bakmayı ve ardından belirli yerlerde ölçüm yapmayı içerir. Bu zaman alıcıdır ve ölçüm yapılmayan yerlerde kusurları gözden kaçırma olasılığını açık bırakır.
 

Ulaşılabilirlik
Çoğu geleneksel manuel kaynak ölçeri küçük olsa da, erişilebilirliğin sorun olduğu durumlar vardır. Uygun şekilde kullanılabilmesi için, ölçerin kaynak üzerindeki taban malzemesine yerleştirilmesi ve sonuçları doğru şekilde yorumlamak için her açıdan açıkça görülebilmesi gerekir. Bazen, birleştirme tasarımı veya konum sorunları nedeniyle, geleneksel bir kaynak ölçeri kullanmak her zaman mümkün olmayabilir.
 

Sıcak parçaların temassız muayenesi
Güvenlik hususları için, yanma olasılığını önlemek için geleneksel kaynak göstergeleriyle incelemenin genellikle parça soğutulduktan sonra yapılması gerekir. Kaynak ayak ucu yarıçapı ve açısı, alt kesim ve kaynak yüksekliği ve genişliğinin oranı gibi niceliği zor olan özellikler.

Rüzgar türbini için özel bir kaynak anahtarının optimum verimi üretmesi için rotorun rüzgara dik bakması gerekir. Rüzgar yönü değiştiğinde, rotor ve nacelle ayarlanır. Nacelle uzun bir süre aynı yönde dönerse, jeneratörden kuleye güç taşıyan kablo bükülebilir. Döner kodlayıcılara sahip dişli sınır anahtarları, nacellenin dönüşünü algılar ve gerekirse herhangi bir yönde hareketi durdurabilir. Rotor kanatlarının açısı kaldırma kuvvetini etkiler ve bu da enerji verimini etkiler. Burada da, rüzgar türbini için dişli sınır özel kaynak anahtarı dönüş açısının hassas bir şekilde ayarlanmasını destekler. Birden fazla ani etkili anahtar bir kam anahtarında birleştirilmiştir. Anahtarlar, eğim ve sapma ayarı için daha üst düzey kontrol sistemine kritik konumları işaret eder.

Rüzgar kulesi imalatında kaynak otomasyonu giderek daha önemli hale geliyor çünkü verimliliği, üretkenliği ve kaliteyi artırırken maliyetleri düşürüyor ve manuel kaynakla ilişkili riskleri en aza indiriyor.

Rüzgar kuleleri genellikle nihai yapıyı oluşturmak için birbirine kaynaklanması gereken büyük, boru şeklindeki çelik bölümlerden oluşur. Bu kaynaklar, rüzgar türbinlerinin maruz kaldığı aşırı koşullara dayanacak kadar hassas ve güçlü olmalıdır. Kaynak otomasyonu, bu kaynakların kalitesini ve tutarlılığını sağlamanın yanı sıra üretim sürecini de hızlandırmaya yardımcı olabilir.

Rüzgar kulesi imalatında kullanılabilen çeşitli kaynak otomasyon teknolojileri vardır, örneğin robotik kaynak sistemleri, otomatik kaynak makineleri ve kaynak manipülatörleri. Bu sistemler, kulenin dışındaki kaynak dikişlerinden kule bölümleri arasındaki iç bağlantıların kaynaklanmasına kadar çeşitli kaynak görevlerini gerçekleştirebilir.

Kaynak, rüzgar kulelerinin inşasında önemli bir rol oynar. Rüzgar kuleleri genellikle çelikten yapılır ve rüzgar türbini için özel kaynak anahtarı, kulenin farklı bileşenlerini birleştirmek için yaygın olarak kullanılır. Kule bölümleri genellikle ark kaynağı ve gaz kaynağı gibi çeşitli kaynak teknikleri kullanılarak birleştirilen haddelenmiş çelik plakalardan yapılır. Bazı durumlarda, kaynak, braketleri veya diğer bileşenleri kuleye bağlamak için de kullanılabilir.

Kaynak, rüzgar kulesi yapımında önemlidir çünkü kulenin yapısal bütünlüğünü sağlamaya yardımcı olur. Kule, yüksek rüzgarlara ve diğer çevresel streslere dayanabilmelidir, bu nedenle kaynak yüksek kalitede olmalı ve sıkı standartları karşılamalıdır. Rüzgar türbini için özel kaynak anahtarı, korozyonu ve diğer hasar biçimlerini önlemeye yardımcı olduğu için kulenin uzun ömürlü olmasını sağlamak için de önemlidir.

Kaynak, rüzgar kulesi inşasının kritik bir bileşenidir ve bu önemli yapının güvenliğini, dayanıklılığını ve güvenilirliğini sağlamada önemli bir rol oynar. Kaynak rotatörleri ve kaynak konumlandırıcıları, büyük veya ağır iş parçalarının manipülasyonu ve konumlandırılmasına yardımcı olmak için kaynakta yaygın olarak kullanılan iki tür ekipmandır.

Kaynak rotatörleri, kaynak sırasında borular veya tanklar gibi silindirik iş parçalarını döndürmek için kullanılır. Rotatörler, bir çerçeveye monte edilmiş ve iş parçasının boyutuna uyacak şekilde ayarlanabilen iki veya daha fazla motorlu silindirden oluşur. İş parçası, kaynak yapılırken onu yavaşça ve istikrarlı bir şekilde döndüren silindirlerin üzerine yerleştirilir ve bu da eşit ve tutarlı kaynaklar sağlar.

Öte yandan kaynak konumlandırıcılar, iş parçalarını kaynak için en uygun yönelime yerleştirmek için kullanılır. Kaynakçının iş parçasının etrafında hareket etmesine gerek kalmadan tüm taraflarına erişebilmesini sağlamak için eğilebilen veya döndürülebilen bir masa veya platformdan oluşurlar. Bu, özellikle büyük veya ağır iş parçalarının kaynaklanması için yararlı olabilir, çünkü kaynakçının daha verimli ve güvenli bir şekilde çalışmasını sağlar.

Hem kaynak rotatörleri hem de kaynak pozisyonlayıcıları, iş parçasına daha iyi erişim sağlayarak ve daha tutarlı ve eşit kaynaklara izin vererek kaynak kalitesini ve verimliliğini artırmaya yardımcı olabilir. Özellikle basınç kapları veya rüzgar kuleleri gibi büyük veya karmaşık yapıların kaynaklanması için faydalıdırlar ve bu tür projeler için gereken zaman ve emeği azaltmaya yardımcı olabilirler.

Suzhou Full-v 2019 yılında kuruldu ve hem yurtiçinde hem de yurtdışında binlerce kullanıcıya hizmet verdi ve kullanıcılardan oybirliğiyle takdir gördü. Full-v 3D lazer akıllı kaynak dikişi izleme sistemi, hem yurtiçinde hem de yurtdışında ana akım robot üreticileri arasında tam kapsama eşleşmesi elde etti ve basitlik, güvenilirlik ve yaygın kullanım özelliklerine sahiptir. Şirket, her zaman ürün kalitesini ve kullanıcı deneyimini önceliklendirerek açık ve özelleştirilmiş optoelektronik sensör ekipmanı ve teknik hizmetler sunmaya kendini adamıştır. Bir zanaatkar olarak sürekli iyileştirme ruhuyla, müşterilerimize güvenilir ve istikrarlı ürünler sunuyoruz.