Lynkoblinger kan medvirke til lavere vedligeholdelsesomkostninger for vindmøller og hjælpe med til at forhindre IGBT-fejl

Vindmøllers elektroniske transformere er kritiske komponenter. Ifølge en artikel fra MDPI (kilde: MDPI) har det vist sig at være en af de hyppigst svigtende dele i vindmøllen. Den mest almindelige årsag til dette er overophedning, hvilket kan resultere i stilstand, omsætningstab og høje vedligeholdelsesomkostninger. Med effektiv temperaturstyring, hvor lynkoblinger kan være en del af systemet, kan dette undgås, og IGBT-levetiden forlænges.

Den hurtige udvikling inden for kraftelektronik har øget behovet for mere effektive og moderne måder at bortlede varme på. Desværre er den manglende evne til effektivt at bortlede varme stadig et almindeligt problem, som resulterer i nedsat systemeffektivitet eller i værste fald - systemfejl.

Den kritiske del af en transformer er transistoren, så som en IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). For at kunne bortlede den store mængde varme, som udvikles i transformeren, er et væskekølesystem til temperaturstyring ofte påkrævet. Nedenfor ses et eksempel på et hændelsesforløb, når strøm konverteres i en elektronisk transformer via en elektronisk transistor:

1. Generatoren i vindmøllen genererer AC.
2. AC konverteres derefter til DC, hvilket får varme til at udvikle sig i IGBT.
3. DC konverteres derefter tilbage til AC med den rigtige spænding og frekvens, som derefter...
4. ...går ud i elnettet. Ligesom ovenfor udvikles der varme i IGBT. Hvis varmen ikke fordeles effektivt, er der risiko for overophedning af IGBT, hvilket kan resultere i systemfejl og nedetid.

Undgå dyre IGBT-fejl på grund af utilstrækkelig afkøling

Hvis høje temperaturer i elektroniske transformere ikke håndteres på en effektiv måde, kan det medføre store omkostninger for producenten. Ud over nedetid og omsætningstab, kan reparationsomkostningerne ved en svigtende IGBT beløbe sig til € 100.000 om dagen, især hvis vindmøllen er placeret offshore, hvor skibe, kraner eller helikoptere ofte er involveret i påkrævede reparationer. Det er derfor yderst vigtigt at investere i komponenter af høj kvalitet i temperaturstyringssystemet for at undgå dyre komponentsvigt og dermed unødig nedetid.

Lynkoblinger muliggør arbejde med forfyldte moduler

Når IGBT står til udskiftning, vil et effektivt design ved hjælp af lynkoblinger muliggøre let og hurtig vedligeholdelsesarbejde på stedet og derved holde produktionstabet på et minimum. Komplette IGBT-moduler fyldt med kølevæske kan let tilsluttes uden først at skulle aftappes eller påfyldes inde i møllens trange rum. Ved at bruge spildfrie lynkoblinger af høj kvalitet vil der heller ikke være problemer med spild eller lækage. Afbryd det eksisterende IGBT-modul, tilslut det nye - færdig! Det udbrændte modul kan derefter tages tilbage til værkstedet til aftapning, udskiftning af IGBT og genopfyldning.

En anden fordel ved at bruge lynkoblinger i stedet for andre løsninger er, at det fremskynder monterings- og installationsprocessen, hvilket ellers er en tidskrævende proces, der fører til høje produktionsomkostninger. Ofte kan lynkoblinger også være en effektiv og god løsning i områder, hvor tilspænding af flangeforbindelser er vanskeligt at udføre. Dette kan være med til at reducere produktionsomkostningerne.

Designet til at modstå vibrationer

En anden stor udfordring er mekanisk vibration. Vibrationer er ofte med til at løsne skruer, omløbere og bolte under drift. Vibrationer kan også forårsage, at flanger løsnes og dermed skaber utætheder i et lukket kølekredsløb. Ligesom overophedning kan dette føre til høje vedligeholdelsesomkostninger. Pålidelige lynkoblinger i høj kvalitet kan forhindre dette.

CEJN’s ultraFLOW lynkoblinger har den fordel, at de kan være med til at afgrænse et kredsløb og dermed afspærre sektioner i et konverteringssystem og garantere intet spild - en funktion, der ikke er mulig med traditionelle kugleventiler.

Ved hjælp af CEJN ultraFLOW koblinger behøver operatøren kun at aftappe en begrænset mængde kølemiddel fra systemet i modsætning til op til 200 liter. Dette er en vigtig tidsbesparelse, der har indflydelse på vindmølles oppetid og tilhørerende udgifter.

 

Written by:

Kenneth Kjellberg
Division Manager Engineering

---