OWI-Lab demonstreert belang van koude-klimaattesten

In het kader van het event 'Optimising Wind Farms In Cold Climates' dat op 17 en 18 oktober plaatsvond in Antwerpen, mocht OWI-Lab een delegatie uit de windindustrie verwelkomen. Het event focust zowel op de commerciële als op de technische complexiteiten die een belemmering vormen voor de werking van windmolenparken. Deze laatste kon perfect gedemonstreerd worden in de klimaatkamer van het OWI-Lab.

De windindustrie evolueert in twee grote richtingen: naar nieuwe en grotere turbines, voorzien van nieuwe technologieën, en naar nieuwe, extremere markten. Deze trends houden in dat windturbines en hun componenten moeten worden ontworpen, geproduceerd en getest onder alle omstandigheden, om te kunnen voldoen aan de vereisten rond performantie en betrouwbaarheid tijdens de volledige levensduur – typisch twintig jaar.

Windturbines worden steeds meer geconfronteerd met ijzige omstandigheden die zich voordoen in heel wat regio's ter wereld. Soms moeten de turbines in deze klimaatomstandigheden afgekoppeld en terug opgestart worden. Daarom is het essentieel specifieke componenten te testen op een koude start.

Transformatoren

Transformatoren in multi-megawatt windturbines zijn kritische componenten, net zoals de tandwielkast, generator en omvormer. De transformator is één van de voornaamste componenten die eerst elektrische stroom ondervindt. Tijdens testen in een klimaatkamer kan de transformator blootgesteld worden aan extreme temperaturen en de hiermee samenhangende druk en thermo-mechanische spanningen eigen aan koude omstandigheden. Een klimaatkamer is immers een testkamer waar men klimatologische omstandigheden in gecontroleerde omgeving kan toepassen.

In het testprogramma van de klimaatkamer van OWI-Lab kan men nagaan of de transformatoren in dergelijke omstandigheden geconnecteerd kunnen worden met het hoogspanningsnet en kan men ook onderzoeken of het elektrische isolatiesysteem en de gebruikte materialen geschikt zijn voor de betreffende temperatuurspecificaties. Ten slotte kan het testprogramma aantonen aan welke snelheid de stroom kan verhoogd worden bij een koude-opstartscenario en nagaan of de windturbine in staat is om op vier uur tijd opgedreven te worden tot zijn vol vermogen.

Waarheidsgetrouw getest

Om gedetailleerde inzichten en een bewijs van de betrouwbaarheid te krijgen van prototypeontwikkelingen, wordt een transformatorprototype in dezelfde barre omstandigheden (tot soms wel -40 °C of zelfs lager) geïnstalleerd, maar dan in een klimaatkamer zoals die van OWI-Lab in Antwerpen. In de testfaciliteit van OWI-Lab kan men, naast de testen onder klimatologische omstandigheden, ook de nodige spanningen en stromen voor deze toepassingen voorzien en dus een totale systeemtest uitvoeren alsof de windturbinetransformator zich in Canada of Scandinavië zou bevinden.

Dergelijke testcampagne aan lage temperaturen werd onlangs tijdens een bezoek aan OWI-Lab in het kader van het event 'Optimising Wind Farms In Cold Climates' bijgewoond door een delegatie van fabrikanten, eigenaars en dienstverleners uit de windindustrie. Zo konden ze zelf getuigen zijn van het effect van lage temperaturen en ijzel op de belangrijkste componenten. Naast de windturbinetransformator werden ook samples van anti-ijscoatings en ijsdetectie op kleine windturbinebladen getest.

"De performantie van componenttesten onder extreme omstandigheden is een essentiële stap naar de globalisering van de volgende generatie windturbines op een duurzame en betrouwbare manier", zo besloot Jan Declercq, hoofd van R&D bij transformatorleverancier SGB-SMIT.

(Bron: Windpower Monthly)