Allongement des pales RBE: Conséquences sur le rotor des éoliennes

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Allongement des pales RBE : Conséquences sur le rotor des éoliennes

Compte tenu que le générateur des éoliennes est conçu pour résister à une certaine charge avec un certain comportement en fonctionnement, lorsque des modifications structurelles sont introduites, il faut en étudier les effets potentiels. Dans le cas du système d’allongement des pales d’éoliennes RBE, on adapte des rallonges de 1,5 m à l’extrémité des pales de l’éolienne.

Dans quelle mesure cette modification accroît les contraintes subies par l’équipement original? Il faut évaluer les effets de ce changement sur la structure.

Pour les prises de mesure, deux éoliennes Bonus 54 voisines ont été sélectionnées et équipées d’enregistreurs de données sur une de leurs pales. Cet article présente les principales conséquences pour le Rotor de l’éolienne après que la rallonge RBE ait été mise en place:

  • État et vieillissement des pales

Le système RBE est indiqué pour les sites d’implantation dont les vitesses de vent ont été surestimées au départ. C’est pourquoi les pales (et la turbine) originales présentent en général des charges inférieures aux prévisions. Avant toute modification, on vérifie la compatibilité des pales en vue de l’intervention.

  • Contrôle angulaire de la pale (régulation active)

Le contrôle angulaire de la pale reçoit un accroissement de charge d’environ 1 à 3%, ce qui reste dans les marges de tolérance préétablies.

  • Charges additionnelles

En dépit des charges supplémentaires sur les pales, les valeurs sont encore dans les limites tolérées.

  • Niveau sonore

Le niveau sonore est plus important après l’allongement RBE, environ 1,1 dB(A), mais ce chiffre reste dans les limites préétablies, compte tenu de l’incertitude de ± 2 dB(A) des calculs fondés sur IEC 61400-11.

  • Paratonnerre

La pointe du paratonnerre original est déplacée sur la nouvelle pointe, conformément à IEC 61400-24.

  • Fréquences naturelles du rotor

Aucun changement notoire n’a été détecté quant aux fréquences naturelles du rotor suite à un allongement RBE.

  • Poussée du rotor

En conséquence de la naturelle augmentation de la poussée du rotor suite à un allongement de pales RBE, la vitesse éolienne de décrochage doit être réduite de 25 m/s à 23 m/s. De cette manière, la poussée de rotor la plus élevée dans l’absolu est limitée à la poussée originalement prévue. Les critères de sécurité prédéfinis sont ainsi préservés.

Les prises de mesures réalisées avant et après la modification des pales ont fourni des donnés et montré des comportements similaires sur les deux éoliennes voisines, ce qui était d’ailleurs le résultat attendu.

Advantages of Rotor Blade Extension Installation

Il est démontré que les charges supplémentaires suite à un allongement de pales RBE sur le générateur de l’éolienne sont toutes comprises dans les paramètres définis pour sa classification selon l’International Electrotechnical Commission, de sorte que la durée de vie utile des éoliennes modifiées n’en est pas affectée. Ces données probantes proviennent des calculs du projet et d’une étude de suivi effectuée sur un prototype après 3 ans de fonctionnement, montrant que l’état de la boîte de vitesse ainsi que des pales du rotor, segment d’allongement compris, ne présentent aucune usure supplémentaire, si ce n’est les signes de fatigue et d’usure normalement attendus.

L’allongement RBE des éoliennes doit de préférence faire l’objet d’un suivi et on observera un intervalle d’inspection plus court au cours de la première année de l’intervention. L’ensemble des défauts possibles sont détectables par une traditionnelle inspection visuelle telle que celle qui est effectuée pour les pales originales, sans qu’il faille installer de capteurs. Les points les plus sensibles sont les raccords entre la pointe d’allongement et la pale originale, le bord de fuite et le paratonnerre.

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Seixinhos energiekontor wind farm

Parc éolien de Seixinhos (Portugal)