Tontonana fanaraha-maso ao amin'ny Turbine Rivotra sy ny fomba fiasany
Rafitra mpamokatra herinaratra ny "wind turbine" izay toa tsotra avy any ivelany—mihodina ny "propeller", ary mamokatra herinaratra. Na izany aza, ao ambadiky ity dingana ity dia misy ny "ati-doha" izay miantoka ny fiasan'ny zava-drehetra soa aman-tsara, milamina ary mahomby: ny tontonana fanaraha-maso. Ny tontonana fanaraha-maso amin'ny "wind turbine" dia manara-maso ny toe-javatra misy ny "turbine", mandrindra ny fiasany, miaro ny singa amin'ny fahasimbana, ary mifandray amin'ny rafitra fanaraha-maso lavitra. Ity lahatsoratra ity dia miresaka momba ny atao hoe tontonana fanaraha-maso ny "wind turbine", ny singa fototra ao aminy, ary ny fomba fiasany amin'ny toe-javatra samihafa amin'ny rivotra.
1. Inona no atao hoe takelaka fanaraha-maso ny herin'ny rivotra?
Ny takelaka fanaraha-maso ny turbine rivotra dia andiana fitaovana elektrika sy elektronika—matetika apetraka ao anatin'ny nacelle (ny fonon'ny motera eo an-tampon'ny tilikambo) sy/na eo am-pototry ny tilikambo—izay mifehy ny fizotran'ny fiasan'ny turbine rehetra. Ity takelaka ity dia manao asa mandeha ho azy toy ny fanombohana/fijanonana, fanitsiana ny fironan'ny turbine amin'ny rivotra, fanaraha-maso ny hafainganam-pandehan'ny rotor, ary fiantohana fa mahafeno ny fenitry ny tambajotra ny kalitaon'ny herinaratra vokarina.
Saika tafiditra ao anatin'ny rafitra fanaraha-maso PLC (Programmable Logic Controller) na rafitra fanaraha-maso indostrialy mifototra amin'ny solosaina foana ny takelaka fanaraha-maso maoderina, miaraka amin'ny sensor, actuator, fiarovana elektrika, ary tariby fifandraisana data. Raha tsy misy takelaka fanaraha-maso, dia ho mora voan'ny hafainganam-pandeha tafahoatra, ny voltase/fréquence tsy marin-toerana, ary mety ho simba mihitsy aza ny boaty fifindran'ny herinaratra sy ny gropy.
2. Ny asa lehibe ataon'ny tontonana fanaraha-maso
Amin'ny ankapobeny, ny takelaka fanaraha-maso ny turbine rivotra dia manao asa manan-danja maromaro:
1. Fanaraha-maso
Manangona angon-drakitra avy amin'ny sensor: hafainganam-pandehan'ny rivotra, ny lalana izoran'ny rivotra, ny mari-pana, ny hovitrovitra, ny hafainganam-pandehan'ny rotor, ny voltase, ny courant ary ny satan'ny singa.
2. Fanaraha-maso
Farito ireo fihetsika mandeha ho azy: rehefa manomboka mihodina sy mamokatra herinaratra ny turbine, rahoviana no tokony hijanona, ary ny fomba hitazonana ny fihodinan'ny rotor ho amin'ny elanelana azo antoka.
3. Fiarovana
Atsaharo ny fampiasana raha misy toe-javatra mampidi-doza toy ny overcooling, overvoltage, mari-pana avo, hovitrovitra tsy ara-dalàna, hafainganam-pandeha tafahoatra, na fahasimban'ny rafitra pitch/yaw.
4. Fifandraisana amin'ny tambajotra (fanarahana ny fenitra momba ny tambajotra)
Tantano ny fampifanarahana sy ny kalitaon'ny herinaratra mba hamenoana ny fepetra takian'ny tambajotra (fréquence, voltage, power factor, ary fahafahana mampiasa azy mandritra ny fikorontanana).
5. Fifandraisana sy firaketana angon-drakitra
Mandefasa angona any amin'ny foibe fanaraha-maso (SCADA), tehirizo ny tantaran'ny fanairana, ny zava-nitranga ary ny fahombiazana ho an'ny fanadihadiana ny fikojakojana.
3. Singa ao amin'ny tontonana fanaraha-maso
Na dia miovaova aza ny endriky ny mpanamboatra tsirairay, ny takelaka fanaraha-maso ny turbine rivotra dia mazàna ahitana:
a) PLC na mpanara-maso fototra
Foibe lojika ny PLC izay mandray angon-drakitra avy amin'ny sensor ary mampandeha ireo actuator. Ny PLC dia manatanteraka algorithm fanaraha-maso mifototra amin'ny masontsivana voarindra, anisan'izany ny lojika fiarovana.
b) HMI (Fifandraisana eo amin'ny milina olombelona)
Ny HMI dia efijery/terminal ahafahan'ny teknisiana mijery ny satan'ny turbine, ny fanairana, ary manao fanovana sy diagnostika. Amin'ny turbine lehibe, ny HMI dia matetika mifandray amin'ny rafitra SCADA.
c) Mpanova herinaratra
Maro amin'ireo turbine maoderina no mampiasa mpanova herinaratra (rectifier–DC link–inverter) mba hanovana ny herinaratra avy amin'ny gropy ho herinaratra mifanaraka amin'ny tambajotra. Mifandray akaiky amin'ny fanaraha-maso ny matetika, ny voltase ary ny power factor ity singa ity.
d) Ireo fitaovana fandrefesana manan-danja
Ireo karazana sensor mahazatra sasany:
– Anemômetatra (hafainganam-pandehan'ny rivotra) sy vane-drivotra (lalana alehan'ny rivotra)
- Mpandrindra hafainganam-pandehan'ny rotor (RPM)
– Boaty fifindran'ny herinaratra, fitoeran-jiro, mpamokatra herinaratra, fitaovana fandrefesana mari-pana
- Capteur hovitrovitra mba hamantarana mialoha ny fahasimbana
- Capteur de voltage sy courant ho an'ny fanaraha-maso ny herinaratra
- Limit switch sy encoders ho an'ny toerana pitch sy yaw
e) Rafitra fanaraha-maso ny kianja filalaovana
Ny "pitch control" dia mandrindra ny zoro ifantohan'ny lelany raha oharina amin'ny rivotra. Matetika izy io dia mampiasa motera elektrika na rafitra hidraolika. Ny "pitch control" dia tena ilaina mba hihazonana ny herinaratra mivoaka sy hisorohana ny hafainganam-pandeha tafahoatra amin'ny rivotra mahery.
f) Rafitra fanaraha-maso ny fihovitrovitra
Ny fanaraha-maso ny yaw dia mampihodina ny nacelle mba hitodihan'ny rotor amin'ny rivotra. Ny tontonana fanaraha-maso dia manitsy ny motera yaw mifototra amin'ny angon-drakitra avy amin'ny vane-drivotra, sady misoroka ny fihazana yaw tafahoatra, izay mety hanafaingana ny fahasimbana.
g) Fiarovana sy fiarovana amin'ny herinaratra
Anisan'izany ny MCB/MCCB, ny relay fiarovana, ny contactor, ny SPD (fiarovana amin'ny fiakaran'ny herinaratra), ny grounding, ary ny rafitra fijanonana vonjy taitra. Maro amin'ireo turbine koa no manana lojika fiarovana miverimberina ho an'ny asa manan-danja.
h) Rafitra fanosorana sy fampangatsiahana
Ny tontonana fanaraha-maso dia mifehy ny paompy fanosotra ny boaty fifindran'ny herinaratra, ny mpankafy fampangatsiahana, ary ny rafitra fanafanana mba hitazonana ny singa amin'ny mari-pana mety tsara, indrindra any amin'ny faritra mangatsiaka/mando.
4. Ny fiasan'ny tontonana fanaraha-maso ao amin'ny tsingerin'ny fiasan'ny turbine
a) Toe-javatra miandry sy fizahana voalohany
Rehefa tsy miasa ny turbine dia ao anatin'ny "standby mode" ny "control panel". Manara-maso tsy tapaka izy:
- hafainganam-pandehan'ny rivotra (efa nahatratra ny hafainganam-pandeha voafaritra ve izy),
- ny toetry ny rafitra elektrika,
- mari-pana sy tsindry amin'ny menaka fanosotra,
– ny fifandraisana sy ny fepetran'ny sensor.
Alohan'ny hanombohana dia manao fanamarinana ho azy ny tontonana fanaraha-maso. Raha azo antoka ny masontsivana rehetra dia avela hiasa ny turbine.
b) Fanombohana: avy amin'ny fihodinan'ny rivotra mankany amin'ny fihodinan'ny rotor
Rehefa mihoatra ny hafainganam-pandeha ilaina ny hafainganam-pandehan'ny rivotra (ohatra 3–4 m/s, miankina amin'ny endrika), dia manomboka ny dingana fanombohana ny tontonana fanaraha-maso:
1. Ny rafitra yaw dia manitsy ny lalana izoran'ny nacelle mba hifanandrify amin'ny rivotra.
2. Ny zoro fitongilanan'ny lelany dia napetraka amin'ny toerana izay mamokatra ny hery mihodina voalohany.
3. Manomboka mihodina ny rotor; manamafy ny fanafainganana ny sensor RPM.
4. Manomboka mandrindra ny famokarana herinaratra ny gropy mpamokatra herinaratra sy ny mpanova herinaratra.
Amin'ny turbine misy mpanova, ny tontonana fanaraha-maso dia miantoka fa marin-toerana ny voltase DC link ary vonona ny inverter hanome herinaratra ny tambajotra.
c) Fiasa mahazatra: fanatsarana ny herinaratra sy ny fahamarinan-toerana
Amin'ny rivotra antonony, ny tanjon'ny fanaraha-maso dia ny hampitombo ny angovo sady mitazona ny enta-mavesatra mekanika. Ny tontonana fanaraha-maso dia:
- amboary ny pitch mba hihazonana ny fihodinan'ny rotor tsara indrindra,
- mifehy ny mpanova mba hifanaraka amin'ny fenitry ny tambajotra ny vokatra,
- manara-maso ny hovitrovitra sy ny mari-pana,
– amboary tsy tapaka ny fihovitrovitra rehefa miova ny lalan'ny rivotra.
Amin'ity dingana ity, ny rafitra dia mazàna mampiasa paikady toy ny Maximum Power Point Tracking (MPPT) (indrindra amin'ny turbine miovaova hafainganam-pandeha) mba hanatsarana ny fidiran'ny angovo avy amin'ny rivotra.
d) Rivotra mahery: mametra ny herinaratra
Rehefa manakaiky ny hafainganam-pandehan'ny rivotra voafaritra ny rivotra, dia efa nahatratra ny heriny voafaritra ny turbine. Mba hisorohana ny hery tsy hihoatra ny fahafahan'ny gropy sy ny rafitra mekanika, dia manao pitch out ny tontonana fanaraha-maso, ka mamadika kely ny lelany "manalavitra" ny rivotra, mampihena ny torque. Toy izao:
- mijanona ho akaiky ny sandany azo avela ny herinaratra,
- tsy miakatra ny hafainganam-pandehan'ny rotor,
– mijanona ho azo antoka ireo singa.
e) Fijanonana: toe-javatra mampidi-doza na rivotra mahery loatra
Raha mihoatra ny hafainganam-pandeha tapaka (oh: manodidina ny 25 m/s) ny rivotra na misy zavatra tsy mahazatra hita (hafanana tafahoatra, hafainganam-pandeha tafahoatra, hovitrovitra mahery), dia manao fanakatonana ho azy ny tontonana fanaraha-maso:
1. Ny fiolahana amin'ny lelany dia mitodika any amin'ny toerana "volom-borona" (zoro mampihena ny herin'ny rivotra).
2. Azo ampiasaina araka ny fomba fiasa ny frein mekanika.
3. Manapaka soa aman-tsara ny famatsiana herinaratra amin'ny tambajotra ny mpanova.
4. Voarakitra ny fanairana ary alefa any amin'ny SCADA.
5. Miditra amin'ny "safe mode" ny turbine mandra-piveriny amin'ny laoniny na mandra-panaovan'ny teknisianina famerenana amin'ny laoniny.
Natao tsikelikely ity dingana fanakatonana ity mba tsy hiteraka dona izay manimba ny boaty fifindran'ny herinaratra sy ny rafitry ny tilikambo.
5. Fampidirana ny tontonana fanaraha-maso amin'ny SCADA sy ny fikojakojana
Matetika mifandray amin'ny SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ny takelaka fanaraha-maso ny herin'ny rivotra. Amin'ny alàlan'ny SCADA, afaka:
- mijery ny famokarana herinaratra amin'ny fotoana tena izy,
- manara-maso ny toetry ny turbine tsirairay ao amin'ny toeram-piompiana rivotra,
- mandray fanairana mandeha ho azy,
– mandamina ny fikojakojana mifototra amin'ny angon-drakitra momba ny toe-javatra (fanaraha-maso ny toe-javatra).
Tena ilaina amin'ny fikojakojana mialoha ny angon-drakitra angonin'ny tontonana fanaraha-maso, ohatra ny famantarana ny fikikisana ny bearing noho ny lamina hovitrovitra, na ny olana amin'ny fampangatsiahana vokatry ny fiakaran'ny mari-pana.
6. Ireo fanamby sy lafiny fiarovana
Tsy maintsy miasa amin'ny tontolo iainana tafahoatra ny takelaka fanaraha-maso: hovitrovitra, fiovan'ny mari-pana, hamandoana ary varatra. Noho izany, ny famolavolana azy ireo dia manantitrantitra:
- fiarovana tsara amin'ny fiakaran'ny herinaratra sy ny rafitra fandrefesana ny tany,
- famerimberenana amin'ny sensor/actuators manan-danja,
- lojika fiarovana amin'ny tsy fahombiazana (raha tsy mahomby ny fanaraha-maso, miditra amin'ny fomba azo antoka ny turbine),
– ny fenitra momba ny fiarovana indostrialy sy ny fanarahana ny fenitra momba ny tambajotra.
Ny fahadisoana kely fotsiny eo amin'ny fanaraha-maso ny haavon'ny baolina na ny fiarovana amin'ny hafainganam-pandeha tafahoatra dia mety hisy fiantraikany lehibe, noho izany dia misy rafitra fiarovana maro foana ny takelaka fanaraha-maso.
7. Fehiny
Singa tena ilaina ny takelaka fanaraha-maso izay ahafahana miasa ho azy, mahomby ary azo antoka ny milina mpamokatra herinaratra avy amin'ny rivotra. Amin'ny alàlan'ny fampifangaroana ny angon-drakitra momba ny sensor, PLC, rafitra pitch sy yaw, mpanova herinaratra, ary fiarovana elektrika, ny takelaka fanaraha-maso dia mitantana ny tsingerin'ny androm-piainan'ny milina mpamokatra herinaratra manontolo: manomboka amin'ny fiandrasana, fanombohana, fiasana mahazatra, fampihenana herinaratra mandritra ny rivotra mahery, ary ny fanakatonana amin'ny toe-javatra mampidi-doza. Ny fampidirana azy amin'ny SCADA dia ahafahana manara-maso lavitra sy mikarakara mialoha, izay miantoka fa ny milina mpamokatra herinaratra avy amin'ny rivotra dia mamokatra angovo madio azo antoka mandritra ny andro.
Raha tianao, afaka manampy tabilao mikoriana momba ny fiasan'ny tontonana fanaraha-maso aho, na manazava amin'ny antsipiriany ny fahasamihafana misy eo amin'ny tontonana fanaraha-maso amin'ny turbine hafainganam-pandeha raikitra sy ny turbine hafainganam-pandeha miovaova.
