RÜZGAR TÜRBİNLERİNDE MEKANİK DENGESİZLİK ARIZALARININ ELEKTRİKSEL ÖLÇÜMLERDEN TESPİT EDİLMESİ
RÜZGAR TÜRBİNLERİNDE MEKANİK DENGESİZLİK ARIZALARININ ELEKTRİKSEL ÖLÇÜMLERDEN TESPİT EDİLMESİ
Yazar: Bayrak, Mehmet; Eric, Nduwayezu; Küçüker, Ahmet
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 31 No. 3, 2015
Anahtar kelimeler: Electrical Energy Storage ; Elektrik Enerjisi Depolama ; Rüzgar türbinleri,Arıza teşhisi,Durum izleme sistemleri

Hava kirliliğine olan etkisinin yok denecek kadar az olması nedeniyle dünyada yeni elektrik enerjisi üretimi kaynaklarından rüzgar enerjisi en hızlı gelişen kaynak çeşidi olmuştur. Rüzgar türbinlerinin kapasitelerinin artması sonucunda işletme sırasında ortaya çıkan arızalardaki bakım maliyetlerini ve durma zamanlarını azaltmak, türbinlerin güvenilirliği ile performansını artırmak amacıyla bir izleme sisteminin kullanılması zorunlu hale gelmiştir. Arızanın giderilmesi ve ulaşım zorluğundan dolayı kıyıdan uzak türbinlerde bakım masrafları ile durma zamanları daha yüksek olmaktadır. Rüzgar türbinlerinin durum izleme sistemlerinde titreşim verileri ile yağ analizi verileri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sistemlerin kuruluş maliyetlerinin yüksek olmasının yanında, durum izleme sistemlerinde oluşan sorunlara bu yöntemler tam olarak çözüm sunamamaktadır. Ayrıca, geliştirilen bu arıza tespit sistemleri türbine bağlı generatörler ile şebekede oluşabilecek anormal çalışma durumları ve arızaları algılayamamaktadır. Rüzgar türbini izleme sistemlerindeki bu tür sorunları azaltmak için bu çalışmada elektriksel ölçümlere dayanan ve mekanik dengesizlik durumlarını algılayan yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Geliştirilen durum izleme sistemi üç fazlı akım ve gerilim verilerini kullanarak generatör çıkış ani gücünü hesaplamaktadır. Mekanik dengesizlik durumunda generatörün kutup sayısına bağlı olarak çıkış ani gücünde ilave frekans bileşenleri ortaya çıkmakta olup, bu da geliştirilen algoritmanın temelini oluşturmaktadır.

Hava kirliliğine olan etkisinin yok denecek kadar az olması nedeniyle dünyada yeni elektrik enerjisi üretimi kaynaklarından rüzgar enerjisi en hızlı gelişen kaynak çeşidi olmuştur. Rüzgar türbinlerinin kapasitelerinin artması sonucunda işletme sırasında ortaya çıkan arızalardaki bakım maliyetlerini ve durma zamanlarını azaltmak, türbinlerin güvenilirliği ile performansını artırmak amacıyla bir izleme sisteminin kullanılması zorunlu hale gelmiştir. Arızanın giderilmesi ve ulaşım zorluğundan dolayı kıyıdan uzak türbinlerde bakım masrafları ile durma zamanları daha yüksek olmaktadır. Rüzgar türbinlerinin durum izleme sistemlerinde titreşim verileri ile yağ analizi verileri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sistemlerin kuruluş maliyetlerinin yüksek olmasının yanında, durum izleme sistemlerinde oluşan sorunlara bu yöntemler tam olarak çözüm sunamamaktadır. Ayrıca, geliştirilen bu arıza tespit sistemleri türbine bağlı generatörler ile şebekede oluşabilecek anormal çalışma durumları ve arızaları algılayamamaktadır. Rüzgar türbini izleme sistemlerindeki bu tür sorunları azaltmak için bu çalışmada elektriksel ölçümlere dayanan ve mekanik dengesizlik durumlarını algılayan yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Geliştirilen durum izleme sistemi üç fazlı akım ve gerilim verilerini kullanarak generatör çıkış ani gücünü hesaplamaktadır. Mekanik dengesizlik durumunda generatörün kutup sayısına bağlı olarak çıkış ani gücünde ilave frekans bileşenleri ortaya çıkmakta olup, bu da geliştirilen algoritmanın temelini oluşturmaktadır.