Eólica | Wind Power FuturEnergy | Junio June 2018 www.futurenergyweb.es 53 nancia en algún elemento estructural, cualquier vibración cuya frecuencia sea cercana a la resonancia se verá amplificada. Esto eleva la magnitud de las cargas a las que se ven sometidos los componentes instalados en cualquiera de los equipos que no estén correctamente aislados. Siemens Gamesa, con su experiencia en la instalación de aerogeneradores, ha identificado las principales fuentes de fallos mecánicos en sus instalaciones generadoras, y en colaboración con Virlab ha elaborado una especificación propia para la cualificación de los equipos de sus proveedores. Esta especificación está basada en la norma internacional IEC 61373, de aplicación obligatoria en el sector ferroviario. Dicha norma establece las pautas para la aplicación práctica en ensayos de la teoría de fallo por fatiga mecánica, de manera que da una guía para la simulación de varios años de servicio de un equipo sometido a vibraciones, en un ensayo de varias horas de duración. Para la evaluación de las cargas a las que se ven sometidos los equipos dentro de la góndola, se realizan medidas de vibración in situ dentro del aerogenerador para conocer cuáles son los niveles de vibración más representativos dentro de la estructura. A partir de estos datos, se aumenta la amplitud en aceleración de los valores obtenidos en la medición, acortando así el tiempo de ensayo de acuerdo a lo que establece la teoría de fatiga. Dicha medida de vibración se realiza para los tres ejes principales del aerogenerador, para, de ese modo poder reproducir las vibraciones estimadas en el cálculo en una plataforma vibrante. Los equipos son sometidos previamente a ensayos de búsqueda de resonancias, y a partir de los resultados obtenidos ya se puede deducir la idoneidad de un equipo para ser sometido a las vibraciones calculadas para el ensayo de cualificación. El ensayo de cualificación consiste en un ensayo de larga duración, normalmente entre 4,5 y 8 horas por eje en el caso de los equipos para Siemens Gamesa, durante el cual se generan barridos de excitación sinusoidal dentro del rango de frecuencias más significativo, de manera que los equipos son sometidos a varios ciclos de carga. A la finalización de los ensayos de larga duración de cada eje, se realiza una nueva búsqueda de resonancias, para comprobar si ha habido cambios en el comportamiento dinámico del equipo ensayado. En casos particulares, también se realizan ensayos a frecuencia fija, de menor duración y mayor aceleración, si se detecta alguna frecuencia con presencia significativamente mayor que el resto para un equipo determinado. A partir de los resultados obtenidos en los ensayos, es posible evidenciar los puntos débiles de los equipos, identificar los componentes que pueden fallar en servicio y adelantarse a las averías; realizando acciones de mejora, que eviten mantenimientos costosos una vez los equipos están instalados en los aerogeneradores. El laboratorio Virlab dispone de dos mesas biaxiales de acción hidráulica y una mesa uniaxial de acción electrodinámica, en las cuales se pueden aplicar los niveles de vibración correspondientes con total fiabilidad, ya que el laboratorio está acreditado por ENAC para la realización de ensayos de vibración sinusoidal según la norma UNE-EN 60068-2-6: 2008, que garantiza la calidad y trazabilidad de los resultados obtenidos. El laboratorio dispone también de todo lo necesario para la simulación del funcionamiento de los equipos y para la monitorización en tiempo real de señales eléctricas y estado de contactos eléctricos. This vibration measurement is performed on the wind turbine’s three main axes in order to reproduce, on a vibrating platform, the estimated vibrations in the calculation The equipment is first subjected to resonance search tests and, based on the results obtained, the suitability of one element can be deduced, to be subjected to the vibrations calculated for the grading test. The grading test comprises of a long duration test of between usually 4.5 and 8 hours per axis in the case of Siemens Gamesa equipment, during which sine excitation sweeps are generated within the most important frequency ranges so that the equipment is subjected to several charging cycles. At the end of the long duration testing of each axis, a new resonance search takes place, to verify if changes have taken place to the dynamic behaviour of the equipment tested. In individual cases, fixed frequency tests are also carried out, which are shorter and have greater acceleration, if some frequency is detected with a significantly higher presence that the rest for a specific component. Based on the results obtained in the tests, weak points in the equipment can be exposed, identifying the components that might fail during service and anticipating breakdowns as well as undertaking improvement actions that avoid costly maintenance once the equipment is installed in the wind turbines. The Virlab laboratory is equipped with two hydraulic action biaxial benches and one electrodynamic uniaxial bench, on which the corresponding vibration levels can be applied with total reliability thanks to the fact it is accredited by the Spanish National Accreditation Entity (ENAC) to undertake sine vibration testing under the UNE-EN 60068-2-6: 2008 standard that guarantees the quality and traceability of the results obtained. The laboratory is also equipped with everything required to simulate the operation of the equipment and for the real time monitoring of electrical signals and the status of electrical contacts.
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