مفتاح لحام خاص لتوربينات الرياح

في التركيب النموذجي، يتم توصيل مصدر الطاقة منخفض الجهد (LV) (أي مزرعة الرياح مع مجموعات N من مفتاح اللحام الخاص لمولدات توربينات الرياح) بشبكة الجهد العالي (HV). تحتوي كل توربينة رياح على محول رفع الجهد المنخفض / الجهد المتوسط ​​(LV / MV) ويتم توصيل كل مجموعة من مولدات توربينات الرياح عبر قاطع دائرة الجهد المتوسط ​​(MV CB) بحافلة محطة فرعية عالية الجهد / الجهد المتوسط.

في أغلب التركيبات، يتم توصيل كل من الطرفين المحايد للمحول عالي الجهد/متوسط ​​الجهد بشكل متين. ولهذا السبب، يعتمد تنسيق العزل مع مانعات الصواعق على أنظمة الطرف المحايد المؤرضة بشكل متين للجانب متوسط ​​الجهد والجانب عالي الجهد من الشبكة. وفي حالة حدوث عطل أرضي بين المحول الرافع للجهد منخفض الجهد/متوسط ​​الجهد وقاطع الدائرة متوسط ​​الجهد، فإن فتح قاطع الدائرة هذا سيؤدي إلى فصل الدائرة عن الشبكة.

سيؤدي هذا أيضًا إلى إزالة مرجع الأرض لتلك الدائرة بينما يستمر مفتاح اللحام الخاص لمولدات توربينات الرياح في العمل بسبب عزمها الدوراني. نظرًا لاتصال دلتا لملفات محول رفع الجهد المنخفض/المتوسط ​​على جانب الجهد المتوسط، فإن جهد الطور إلى الأرض في المراحل غير المتأثرة سيرتفع إلى جهد ثابت يبلغ 1.73 مرة القيمة الأصلية. قبل الوصول إلى الجهد الثابت، بسبب سعات المغذي المعزول، يمكن أيضًا توقع زيادة مؤقتة في الجهد بقيمة أعلى.

قد تتسبب هذه الفولتية الزائدة في إتلاف المكونات المكشوفة للتركيب. يجب تجنب ذلك على الرغم من أن قدرة TOV و RRRV المتأصلة في قواطع الفراغ يمكن أن تساعد في تقليل أو القضاء على الحاجة إلى مكونات إضافية، مثل مكثفات زيادة التيار لزيادة التخميد ومكثفات التخميد وما إلى ذلك. الحل المفضل لتجنب هذه الحالة هو استخدام مفتاح التأريض السريع (GS) مع قاطع الدائرة MV. يتم وضع مفتاح التأريض على الجانب "B" من قاطع الدائرة المعني لإغلاق مفتاح التأريض مباشرة بعد التشغيل المفتوح لقاطع الدائرة لتأريض الدائرة. بعد إغلاق مفتاح التأريض، سيتدفق تيار الخطأ مدفوعًا بالمغذي المعزول حيث يستمر مفتاح اللحام الخاص لتوربينات الرياح في توليد الطاقة. ومع ذلك، ستكون قيمة تيار الخطأ هذا أقل من تيار الخطأ أحادي الطور المتاح من الشبكة. لذلك، يمكن أن يكون تصنيف مفتاح التأريض أقل من تيار الدائرة القصيرة المقدر لقاطع الدائرة.

يجب مراعاة عنصرين رئيسيين عند تحديد الفارق الزمني بين فتح قاطع الدائرة وإغلاق مفتاح التأريض. نظرًا لمعدل ارتفاع الجهد الزائد بعد انقطاع العطل أحادي الطور، فيجب أن يكون الفارق الزمني قصيرًا. يجب أن يحدث إغلاق مفتاح التأريض عندما يزيل قاطع الدائرة تيار العطل أحادي الطور، حتى في أوقات القوس الكهربائي الطويلة (أسوأ حالة: عطل أحادي الطور غير متماثل). لتغطية كلتا الحالتين بشكل مناسب، يجب الحفاظ على فارق زمني بين جزء التلامس من جهات اتصال قاطع الدائرة وملامسة جهات اتصال مفتاح التأريض في نطاق من 12 إلى 16 مللي ثانية.

للتحقق من صحة الحل، لم يتم إجراء اختبارات التأهيل للعناصر الأساسية المطلوبة فحسب، بل تم أيضًا إجراء اختبارات إضافية تركز على الجمع بين العنصرين. يوجد فرق طفيف في زاوية ارتفاع التيار قبل وقت قصير من الصفر الحالي والانقطاع، ولكن بالنسبة للانقطاع باستخدام قواطع الفراغ، فإن هذا التأثير غير مهم. تم اختيار أسوأ المعلمات لإثبات جوانب أخرى من أداء قاطع الدائرة، مثل شحن الكابل والتيار المستمر والعزل الكهربائي والتحمل الكهربائي والميكانيكي، على نحو مماثل من كلا المعيارين.

تم اختبار مفتاح اللحام الخاص بالتأريض لجزء توربينات الرياح من الحل وفقًا لنفس الطريقة حيث تم استخدام أسوأ المعلمات. نظرًا لأن قاطع الدائرة ومفتاح التأريض مرتبطان بشكل مباشر، فقد تم إجراء اختبار التحمل الميكانيكي لمفتاح التأريض بـ 10، 000 دورة لمطابقة تصنيف قاطع الدائرة M2. بالنسبة لمفتاح التأريض، يتجاوز هذا الواجب المتطلب المعتاد بعامل خمسة. بالإضافة إلى ذلك، تم إخضاع مفتاح التأريض لنفس اختبار درجات الحرارة المنخفضة لإثبات الأداء حتى 50 درجة مئوية تحت الصفر (58 درجة فهرنهايت تحت الصفر).

بعد الانتهاء من اختبارات التصميم وفقًا لمعايير الصناعة ذات الصلة، تم إجراء اختبارات إضافية لإثبات أداء المجموعة. وكان أكثرها أهمية هو التحقق من صحة التوقيت بين فتح قاطع الدائرة وإغلاق مفتاح اللحام الخاص بالتأريض لتوربينات الرياح. إن الوقت بين جزء التلامس من جهات اتصال قاطع الدائرة وملامسة جهات اتصال مفتاح التأريض أمر بالغ الأهمية للأداء السليم للمجموعة. إذا تم تصميم الوقت صغيرًا جدًا، فقد لا يتم مقاطعة تيار العطل قبل إغلاق مفتاح التأريض، وعلى الرغم من أن مفتاح التأريض سيغلق حسب الحاجة، فقد لا يُعاد فتحه بسبب لحام التلامس. بدلاً من ذلك، إذا كان الوقت طويلاً جدًا، فقد يحدث ارتفاع في الجهد بعد الانقطاع لفترة أطول مما يمكن أن تتحمله مانعات الصواعق مما يؤدي إلى تلف مانعات الصواعق. تم توخي عناية خاصة لقياس معلمة الوقت هذه على النطاق الكامل لتسامحات التصنيع المسموح بها وفي ظل مجموعة متنوعة من الظروف البيئية.

وقد تم إثبات قدرة أخرى وهي أن مفتاح اللحام الخاص بالتأريض لواجب تشغيل توربينات الرياح لم يتأثر بقاطع الدائرة عند مقاطعة أقصى تيار خطأ مقدر. وفي ظل ظروف معينة، قد لا يقوم قاطع الفراغ بإزالة الخطأ عند أول تيار صفري بعد حلقة رئيسية ولكنه يقاطع بعد الحلقة الثانوية التالية. وقد أثبت الاختبار أن مفتاح اللحام الخاص بالتأريض لتوربينات الرياح يؤدي هذه المهمة دون لحام تلامسي.

التفتيش الذاتي
لا يوفر فحص اللحام اليدوي سوى تقدير لقيم القياس. كما أن سمات ملف اللحام مثل التحدب والتعزيز وسمك الحلق النظري تظهر أيضًا قدرًا أكبر من الذاتية. وهناك مشاكل بسبب الاختلاف الجوهري بين مفتشي اللحام. ويؤدي هذا إلى انخفاض القدرة على التكرار وإعادة الإنتاج.
 

أنواع اللحام غير التقليدية
يعد مفتاح اللحام الخاص ذو الحواف المائلة لتوربينات الرياح مثالاً على تكوين المفصل الذي أصبح شائعًا بشكل متزايد في العديد من الصناعات؛ ومع ذلك، من الصعب قياسه باستخدام مقاييس يدوية متوفرة. تتضمن التحديات والأنشطة التي تستغرق وقتًا طويلاً قياس الزوايا الفعلية ثم حساب أطوال أرجل اللحام المطلوبة وقيم الحلق النظرية باستخدام مسطرة انزلاق يدوية.
 

قياس طول اللحام الكامل
تتضمن عملية الفحص البصري التقليدية عادةً النظر إلى مفتاح اللحام الخاص الإجمالي لطول توربينات الرياح ثم القياس في مواقع محددة. وهذا يستغرق وقتًا طويلاً ويترك المجال مفتوحًا لاحتمالية تفويت العيوب حيث لم يتم إجراء أي قياس.
 

إمكانية الوصول
على الرغم من أن معظم مقاييس اللحام اليدوية التقليدية صغيرة الحجم، إلا أن هناك حالات يكون فيها الوصول إليها مشكلة. وللاستخدام المناسب، يجب وضع المقياس على المادة الأساسية فوق اللحام ويجب رؤيته بوضوح من جميع الزوايا لتفسير النتائج بشكل صحيح. في بعض الأحيان، بسبب مشكلات تصميم المفصل أو موقعه، لا يكون من الممكن دائمًا استخدام مقياس اللحام التقليدي.
 

فحص الأجزاء الساخنة بدون تلامس
لأسباب تتعلق بالسلامة، عادة ما يلزم إجراء الفحص باستخدام مقاييس اللحام التقليدية بعد تبريد القطعة لتجنب احتمالية حدوث حروق. من الصعب تحديد الخصائص مثل نصف قطر اللحام وزاويته، والقطع السفلي، ونسبة ارتفاع اللحام وعرضه.

لكي ينتج مفتاح اللحام الخاص لتوربينات الرياح العائد الأمثل، يجب أن يواجه الدوار اتجاهًا عموديًا للرياح. كلما تغير اتجاه الرياح، يتم ضبط الدوار والمحرك. إذا دار المحرك في نفس الاتجاه لفترة طويلة من الوقت، فقد يلتوي الكابل الذي ينقل الطاقة من المولد إلى البرج. تكتشف مفاتيح حد التروس ذات الترميز الدوار دوران المحرك، ويمكنها إيقاف الحركة في أي اتجاه إذا لزم الأمر. تؤثر زاوية شفرات الدوار على الرفع، مما يؤثر بدوره أيضًا على العائد من الطاقة. هنا أيضًا، يدعم مفتاح اللحام الخاص بحد التروس لتوربينات الرياح الضبط الدقيق لزاوية الدوران. يتم دمج مفاتيح متعددة سريعة الحركة في مفتاح كامة. تشير المفاتيح إلى المواضع الحرجة لنظام التحكم الأعلى مستوى لضبط الميل والانحراف.

أصبحت أتمتة اللحام ذات أهمية متزايدة في تصنيع أبراج الرياح لأنها يمكن أن تحسن الكفاءة والإنتاجية والجودة مع تقليل التكاليف وتقليل المخاطر المرتبطة باللحام اليدوي.

تتكون أبراج الرياح عادةً من أقسام فولاذية أنبوبية كبيرة تحتاج إلى اللحام معًا لإنشاء الهيكل النهائي. يجب أن تكون هذه اللحامات دقيقة وقوية بما يكفي لتحمل الظروف القاسية التي تتعرض لها توربينات الرياح. يمكن أن تساعد أتمتة اللحام في ضمان جودة هذه اللحامات واتساقها، مع تسريع عملية التصنيع أيضًا.

توجد أنواع مختلفة من تقنيات أتمتة اللحام التي يمكن استخدامها في تصنيع أبراج الرياح، مثل أنظمة اللحام الآلية، وآلات اللحام الآلية، وأجهزة معالجة اللحام. يمكن لهذه الأنظمة تنفيذ مجموعة متنوعة من مهام اللحام، من لحام اللحامات على الجانب الخارجي من البرج إلى لحام الوصلات الداخلية بين أقسام البرج.

تلعب عملية اللحام دورًا حاسمًا في بناء أبراج الرياح. وعادة ما تكون أبراج الرياح مصنوعة من الفولاذ، كما يتم استخدام مفتاح لحام خاص لتوربينات الرياح على نطاق واسع لربط المكونات المختلفة للبرج معًا. وعادة ما تكون أقسام البرج مصنوعة من صفائح فولاذية ملفوفة، والتي يتم ربطها معًا باستخدام مجموعة متنوعة من تقنيات اللحام، بما في ذلك اللحام القوسي واللحام بالغاز. وفي بعض الحالات، يمكن أيضًا استخدام اللحام لربط الأقواس أو المكونات الأخرى بالبرج.

تعتبر عملية اللحام مهمة في بناء برج الرياح لأنها تساعد في ضمان سلامة هيكل البرج. يجب أن يكون البرج قادرًا على تحمل الرياح العاتية والضغوط البيئية الأخرى، لذلك يجب أن يكون اللحام عالي الجودة ويلبي المعايير الصارمة. يعد مفتاح اللحام الخاص لتوربينات الرياح مهمًا أيضًا لضمان طول عمر البرج، لأنه يساعد في منع التآكل وأشكال الضرر الأخرى.

يعد اللحام مكونًا أساسيًا في بناء أبراج الرياح ويلعب دورًا مهمًا في ضمان سلامة ومتانة وموثوقية هذه الهياكل المهمة. تعد دوارات اللحام ومواضع اللحام نوعين من المعدات المستخدمة بشكل شائع في اللحام للمساعدة في التعامل مع وتحديد موضع قطع العمل الكبيرة أو الثقيلة.

تُستخدم دوارات اللحام لتدوير قطع العمل الأسطوانية، مثل الأنابيب أو الخزانات، أثناء اللحام. تتكون الدوارات من اثنتين أو أكثر من الأسطوانات الآلية التي يتم تثبيتها على إطار ويمكن تعديلها لتناسب حجم قطعة العمل. توضع قطعة العمل على الأسطوانات، التي تدورها ببطء وثبات أثناء لحامها، مما يضمن لحامات متساوية ومتسقة.

من ناحية أخرى، تُستخدم أجهزة تحديد موضع اللحام لوضع قطع العمل في الاتجاه الأمثل لعملية اللحام. وهي تتكون من طاولة أو منصة يمكن إمالتها أو تدويرها للسماح للحام بالوصول إلى جميع جوانب قطعة العمل دون الحاجة إلى التحرك حولها. يمكن أن يكون هذا مفيدًا بشكل خاص في لحام قطع العمل الكبيرة أو الثقيلة، لأنه يسمح للحام بالعمل بكفاءة وأمان أكبر.

يمكن أن تساعد كل من أدوات تدوير اللحام ومواضع اللحام في تحسين جودة وكفاءة اللحام من خلال توفير وصول أفضل إلى قطعة العمل والسماح بلحامات أكثر اتساقًا وتساويًا. وهي مفيدة بشكل خاص في لحام الهياكل الكبيرة أو المعقدة، مثل الأوعية المضغوطة أو أبراج الرياح، ويمكن أن تساعد في تقليل الوقت والعمالة المطلوبة لهذه الأنواع من المشاريع.

تأسست شركة Suzhou Full-v في عام 2019 وقد خدمت آلاف المستخدمين محليًا ودوليًا، وحصلت على اعتراف بالإجماع من المستخدمين. حقق نظام تتبع اللحامات بالليزر الذكي ثلاثي الأبعاد Full-v تغطية كاملة بين مصنعي الروبوتات الرئيسيين محليًا ودوليًا، ويتميز بالبساطة والموثوقية والاستخدام الواسع النطاق. تلتزم الشركة بتوفير معدات الاستشعار الكهروضوئية والخدمات الفنية المفتوحة والمخصصة، مع إعطاء الأولوية دائمًا لجودة المنتج وتجربة المستخدم. بروح التحسين المستمر كحرفيين، نقدم للعملاء منتجات موثوقة ومستقرة.