Поломки запчастей, а также вопросы, связанные с эксплуатацией и техническим обслуживанием, являются проблемами любого узла ветряной турбины, особенно ее электрических компонентов. К счастью, производители обратили внимание на частые отказы и начали что-то делать с этой проблемой.
Ультраконденсаторы
Ультраконденсаторы в ветряных турбинах управляют системами контроля угла наклона и регуляторами напряжения. Они обеспечивают броски мощности для электрических систем, контролирующих угол наклона лопастей, тем самым, обеспечивая сохранение скорости ротора в безопасном рабочем диапазоне и оптимизируя выходную мощность ветряной турбины. Фирменные ультраконденсаторы имеют большой срок службы (один миллион циклов зарядки-разрядки), а также возможность бесплатного технического обслуживания, что обеспечивает низкую стоимость жизненного цикла и надежный резерв питания. В частности, фирменные 56-V UPS модули обеспечивают бесперебойное питание промышленных узлов во время сбоев в подаче электроэнергии. При серьезных неполадках, модули переносят питание на автономные источники с более длительным ресурсом работы, например, на дизель-генераторы или топливные элементы. Эти устройства уже доказали свою успешность в промышленности, и компания считает, что некоторые модели могут быть также эффективны и в ветряной отрасли.
Другой отраслевой тенденцией является снижение затрат посредством интеграции. Небольшие конденсаторные модули заменяют более объемными. Это приводит к сокращению числа модулей на турбину и, вследствие этого, к уменьшению затрат и времени сборки.
Выключатели
Выключатели позволяют работать с оборудованием, находящимся под высоким напряжением, отключая его от сети, когда это необходимо. Последние компактные выключатели позволяют производителям размещать их в верхнем отсеке распределительного устройства, что уменьшает площадь его основания и дает больше пространства старому оборудованию. В одной из моделей полюсные единицы инкапсулируются, чтобы изолировать компоненты под высоким напряжением от среды, и механизировать рычажный подъем, позволяющий удаленно перемещать (устанавливать или снимать) выключатель для повышения безопасности. В последних приборах также отсутствует SF6 – потенциально опасный газ, использующийся как изолятор вместо воздуха в некоторых распредустройствах.
Дистанционное с помощью реечной передачи позволяет вкатывать и выкатывать выключатели, находясь вне границы дуговой вспышки (всплеск высокого напряжения через воздушный зазор может привести к короткому замыканию), и увеличить расстояние между обслуживающим персоналом и передней панелью распредустройства во время операций.
Более того, выключатели, разработанные для ветровой индустрии, могут быть выполнены по индивидуальному заказу. Это позволяет облегчить и упростить монтаж выключателя в распределительное устройство. Заказные особенности включают наличие самоустанавливающихся и связанных первичных и вторичных устройств отключения, а также ограничивающих блокираторов, предотвращающих движение закрытых выключателей в положение соединения или наоборот.
Трансформаторы
Исторически сложилось так, что в начале на ветряных установках применялись традиционные, стандартные модели силовых трансформаторов. Но после довольно частых поломок, их производители изменили свою стратегию и начали проектировать модели, специально предназначенные для ветряных турбин. Ключевые характеристики новых устройств содержат изменения в трансформаторной нагрузке, гармонических и несинусоидальных токах, нормах напряжения, в размерах и в специальных требованиях по обработке ошибок. По словам Тома Стибера из Pacific Crest Transformers, «Трансформаторы, разработанные специально для конкретной отрасли, будут работать в ней весьма надежно, в то время как стандартные распространенные модели могут дать сбой, если, конечно, не будут адаптированы под потребности этого направления».
Расходы, связанные с работой трансформаторов, являются также насущным вопросом в данной отрасли. Специалист по разработке трансформаторов компании ABB Даг Гетсон заглянул в перспективу. «Трансформаторные потери есть как при нагрузке, так и без нее, – говорит он. – Даже при неработающем устройстве, трансформатор потребляет мощность, оцениваемую от 2 до 8 $ за Ватт, при более чем 20-летней эксплуатации. Рост потребления в 0,5 или 1 % на первый взгляд не звучит внушительно, однако если учесть, сколько трансформаторов в одной ветряной установке, становится очевидно, что электросетевая компания может потерять значительные суммы».
Предприятия обычно оценивают общий расход на трансформаторную собственность, как стоимость самого устройства плюс стоимость его работы. Поэтому, даже, несмотря на то, что более эффективные трансформаторы стоят значительно дороже, более чем 20-летняя эксплуатация такого устройства может сэкономить около $ 11,000. А теперь умножьте эту сумму на количество работающих турбин, и станет ясно, что экономия очень существенна.
