Обзор проекта

Ветроэлектростанция, расположенная в горной местности на высоте более 2,000 метров , насчитывает 80 ветротурбин , каждая из которых имеет номинальную мощность 3 МВт и длину лопастей около 68 метров.

Осмотр этих крупных лопаток турбин в условиях большой высоты представляет собой серьезную проблему для традиционного ручного осмотра. Рабочим приходится подниматься на вершину турбин и осматривать лопатки на высоте, что создает проблемы как с точки зрения эффективности, так и безопасности.

Традиционный ручной осмотр занимает приблизительно 2 часа на одну турбину.

Для повышения эффективности инспекций и снижения риска для персонала, связанного с работой на высоте, на ветроэлектростанции была внедрена инспекция лопастей с помощью дронов.

Оснащенные камерами высокого разрешения с зумом и ультразвуковым дефектоскопом , дроны могут провести комплексную проверку одной лопатки турбины примерно за 15 минут.

Данные, полученные в ходе осмотра, позволяют ремонтным бригадам выявлять мелкие трещины в лопастях, дефекты покрытия и другие потенциальные повреждения на ранней стадии, что обеспечивает своевременное проведение технического обслуживания до того, как дефекты перерастут в более серьезные поломки.

Условия проведения

Условия эксплуатации на большой высоте

Ветроэлектростанция расположена на высоте более 2,000 метров , что создает дополнительные трудности для персонала, занимающегося инспекцией и техническим обслуживанием.

Работа в таких условиях требует тщательного учета как операционной эффективности, так и безопасности персонала.

Большие лопатки турбины

Длина лопастей каждой турбины составляет приблизительно 68 метров , что затрудняет всесторонний ручной осмотр.

Инспекторам необходимо получить доступ к расположенным на высоте конструкциям турбин и осмотреть большие поверхности лопастей на предмет потенциальных дефектов.

Длительное время ручной проверки

Традиционная проверка каждой турбины занимает приблизительно 2 часа.

Для ветропарка с 80 турбинами многократные ручные проверки могут потребовать значительного времени и трудозатрат.

Риски для безопасности при работе на высоте

Ручная проверка требует от рабочих подъема на вершины турбин и работы на высоте, что создает потенциальный риск падений и усложняет инспекционные операции.

Сложности с обнаружением повреждений на ранней стадии.

Небольшие трещины, дефекты покрытия и другие повреждения лезвий на ранних стадиях могут быть труднообнаружимы при обычном визуальном осмотре.

Раннее выявление этих дефектов имеет решающее значение для предотвращения более серьезных поломок лопаток и незапланированных простоев турбины.

Решение для инспекции с помощью дронов

Для решения этих проблем на ветроэлектростанции была внедрена система осмотра лопастей турбин с использованием дронов.

Дроны оснащены следующими элементами:

• Камеры с зумом высокого разрешения
• Ультразвуковое дефектоскопическое оборудование
• Возможности воздушного осмотра лопаток турбин с воздуха
• Получение изображений высокого разрешения
• Сбор данных инспекции

Беспилотник может приблизиться к крупным лопастям турбины и осмотреть их, не требуя от рабочих подниматься на турбину.

Комплексный осмотр одной лопатки турбины может быть завершен примерно за 15 минут , что значительно сокращает время осмотра по сравнению с традиционными ручными методами.

Как работает инспекция с помощью дронов

1. Подготовка инспекционной миссии.

Инспекционная группа определяет турбину, подлежащую проверке, устанавливает необходимую зону осмотра и план полета.

2. Запуск инспекционного дрона.

Беспилотник размещается вокруг турбины и приближается к лопастям, сохраняя при этом безопасное положение для осмотра.

3. Снимайте изображения высокого разрешения.

Камера с высоким разрешением и зумом позволяет получать детальные изображения поверхности лопасти.

Это позволяет инспекционному персоналу осматривать участки, которые трудно оценить с земли.

4. Провести обнаружение дефектов.

Оборудование для ультразвуковой дефектоскопии предоставляет дополнительные данные для выявления потенциальных дефектов, которые могут быть незаметны при визуальном осмотре.

5. Выявление дефектов лезвий.

Собранные изображения высокого разрешения и данные по обнаружению дефектов анализируются для выявления таких проблем, как:

• Незначительные трещины
• Поверхностное повреждение
• Дефекты покрытия
• Другие потенциальные аномалии лезвия

6. Поддержка профилактического обслуживания

При выявлении неисправностей ремонтные бригады могут организовать устранение повреждений до того, как они перерастут в более серьезную проблему. Это способствует более проактивному подходу к техническому обслуживанию ветряных турбин.

Ключевые технологии

Камера с зумом высокого разрешения

Высокоразрешающая визуализация позволяет детально осматривать большие поверхности лопастей с высоты птичьего полета. Она предоставляет группам технического обслуживания визуальные данные, которые можно просмотреть и проанализировать после осмотра.

Ультразвуковая дефектоскопия

Технология ультразвукового контроля предоставляет дополнительные данные для обнаружения дефектов, позволяя выявлять потенциальные дефекты лезвий, выходящие за рамки традиционного визуального осмотра.

Аэрофотосъемка с использованием дронов

Беспилотник обеспечивает гибкий доступ к лопаткам турбины, не требуя от инспекторов физического подъема на вершину турбины. Это помогает сократить необходимость работы на высоте во время планового осмотра лопаток.

Данные высокоточного контроля

Сочетание изображений высокого разрешения и данных обнаружения дефектов предоставляет группам технического обслуживания более подробную информацию для оценки состояния лопаток.

Результаты проекта

Внедрение инспекций с помощью дронов позволило значительно повысить эффективность технического обслуживания ветротурбин.

Время проверки сокращено с 2 часов до 15 минут.

Комплексная проверка одной лопатки турбины может быть завершена примерно за 15 минут , в то время как при использовании традиционных методов ручной проверки это занимает около 2 часов .

Это значительно повышает эффективность крупномасштабных операций по проверке турбин.

В 2023 году выявлено 23 случая повреждения лезвий.

В ходе инспекций с использованием дронов в 2023 году было выявлено в общей сложности 23 повреждения лопастей . Своевременное обнаружение позволило ветроэлектростанции организовать своевременный ремонт и снизить риск перерастания поломок лопастей в более серьезные инциденты.

Сокращение времени простоя на 120 часов на каждую турбину.

Каждая турбина позволила сократить время простоя примерно на 120 часов в год , что способствовало повышению общей доступности оборудования.

Примерно на 360 000 кВт·ч больше выработки электроэнергии

Сокращение времени простоя способствовало увеличению годовой выработки электроэнергии примерно на 360 000 кВт·ч на каждую турбину.

Ежегодная экономическая выгода более 2 миллионов юаней

Улучшенная эксплуатационная готовность турбин и повышение выработки электроэнергии принесли дополнительную ежегодную экономическую выгоду в размере более 2 миллионов юаней.

От ручного осмотра до прогнозируемого технического обслуживания

Традиционный подход к осмотру ветряных турбин часто требует значительных трудозатрат, длительного времени на осмотр и работы на высоте.

Инспекция с использованием дронов представляет собой более гибкую альтернативу, поскольку позволяет доставлять инспекционное оборудование непосредственно к лопаткам турбины.

В рамках этого проекта сочетание аэрофотосъемки высокого разрешения и ультразвукового дефектоскопирования позволило ветропарку выявлять дефекты лопастей на ранней стадии и реагировать до того, как незначительные повреждения перерастут в более серьезные отказы.

Это приводит к переходу от реактивного технического обслуживания к более проактивному и основанному на данных подходу к управлению активами ветротурбин.

Более эффективный способ осмотра лопастей ветряных турбин.

Для ветропарков, расположенных на большой высоте и в горах, эффективное техническое обслуживание лопастей турбин имеет важное значение как для безопасности эксплуатации, так и для выработки электроэнергии.

Этот проект демонстрирует, как инспекция с помощью дронов может помочь операторам ветропарков:

• Ускорьте проверку крупных лопаток турбин.
• Снизить подверженность персонала рискам, связанным с работой на высоте.
• Выявляйте мелкие дефекты на ранней стадии.
• Сокращение времени простоя турбины
• Увеличение ежегодной выработки электроэнергии
• Повышение экономической ценности активов ветропарков.

Сочетание аэрофотосъемки с помощью дронов, высококачественной съемки и ультразвуковой дефектоскопии позволяет операторам ветропарков применять более эффективный и упреждающий подход к техническому обслуживанию лопастей турбин.