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Solution de surveillance de la sécurité face aux vibrations pour les nacelles et les équipements des éoliennes

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Capteur de surveillance des vibrations des éoliennes et de l'affaissement des tours

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La nacelle d’une éolienne abrite les principaux composants du groupe motopropulseur, tels que le réducteur, l’arbre du rotor, le palier principal et le générateur. En cours de fonctionnement, des facteurs tels que les chocs dus à la charge du vent, l’usure des composants, un désalignement des assemblages, des boulons desserrés et une défaillance du système de lubrification peuvent provoquer des vibrations anormales. Si ces problèmes ne sont pas détectés à temps, ils peuvent entraîner des dysfonctionnements graves — tels que la rupture des dents d’engrenage, le grippage des paliers ou l’endommagement du générateur —, ce qui se traduit par des coûts élevés en pièces de rechange, des pertes liées à des temps d’arrêt prolongés, voire des accidents liés à la sécurité. Les capteurs de vibrations triaxiaux surveillent l’amplitude, la fréquence et le déplacement des vibrations en collectant des données en temps réel, ce qui permet une alerte précoce en cas de défaillance et garantit la sécurité de fonctionnement des équipements de la nacelle. Le capteur de vibrations Ethernet Ruifen HFA360 offre une plage de fréquences allant de 10 Hz à 10 kHz, couvrant ainsi les fréquences de défaillance caractéristiques des chaînes cinématiques des éoliennes. Ces capteurs se connectent directement au contrôleur industriel de la nacelle, éliminant ainsi le besoin d’unités supplémentaires d’acquisition ou de conversion de données et réduisant les besoins en câblage à l’intérieur de la nacelle.
En tant que source d’énergie propre et renouvelable, l’énergie éolienne suscite un intérêt croissant. La technologie éolienne a connu des progrès rapides ces dernières années ; cependant, des accidents surviennent encore occasionnellement dans les parcs éoliens. Chaque incident entraîne des pertes économiques importantes pour les parties concernées. Par conséquent, la collecte et l’analyse des données de surveillance sont devenues cruciales pour l’exploitation et la maintenance des parcs éoliens.

Capteurs de tassement :

1. Surveillance à long terme de l’inclinaison des fondations de la tour (inclinaison absolue et relative) ;

2. Surveillance à long terme du tassement inégal des fondations de la tour ;

3. Surveillance de la bride inférieure de la tour et de l’angle de torsion au sommet de la tour.

Capteurs de balancement/d’oscillation de la tour :

1. Surveillance de l’angle de torsion à la base des pales et de la distance d’oscillation à l’extrémité ; surveillance de l’angle de balancement et du déplacement au sommet de la tour ;

2. Surveillance des vibrations des composants de la nacelle, notamment le réducteur, l’arbre à basse vitesse, les capots arrière et avant du générateur, le palier principal et le moyeu.

Surveillance du pas : 1. Surveillance des écarts d’angle des pales causés par une charge inégale ; surveillance en ligne et en temps réel des distances de dégagement afin de réduire les risques d’accident et de fournir des données pour la surveillance de l’état de la structure.

 Le capteur de vibrations AKP342B surveille en temps réel les paramètres dans le domaine temporel et fréquentiel de la structure du mât soumise à des charges de vent, notamment la fréquence, l’amplitude, le déplacement, la vitesse et l’accélération triaxiale.

Caractéristiques principales :

• Accéléromètre triaxial intégré

• Résolution d’accélération de 0,001 g

• Sensibilité inter-axiale de 1 %

• Non-linéarité de 0,5 % de la pleine échelle

• Bande passante de 0,5 à 500 Hz

• Interfaces RS485/RS232

• Prise en charge des protocoles Modbus et 68.
Le capteur de tassement de la base de pylône FCA596L surveille en temps réel le tassement total, le tassement différentiel en des points spécifiques et les vitesses de tassement ; le tassement différentiel peut directement entraîner une inclinaison du pylône, des contraintes supplémentaires sur l’anneau de base et la fatigue des boulons, ce qui peut, dans les cas les plus graves, présenter un risque d’effondrement du pylône.

 Caractéristiques principales :

• 6,5 mA à 12 V

• Sortie RS485

• Prise en charge des protocoles Modbus et 68

• Plage de fréquences d’oscillation < 12,5 Hz

• Stabilité à long terme de 0,02°.