Sistemas de Monitorización y Seguridad en Aerogeneradores Modernos

Monitorización y sistemas de seguridad

Todos los elementos de cuyo funcionamiento dependa la integridad del generador deben diseñarse de forma segura. Esto significa que, en caso de falta de suministro o fallo en el circuito hidráulico, el sistema debe ser capaz de evolucionar hacia un estado seguro.

Anemómetros en los aerogeneradores

El rango que debe ser capaz de medir el anemómetro debe cubrir la velocidad de arranque, la nominal y la de desconexión. El rango de medida de la velocidad del viento se establece habitualmente entre 0 y 1,5 veces la velocidad de corte. Por tanto, si la velocidad de corte es de 25 m/s, el rango de medida debe alcanzar hasta los 40 m/s.

En la parte trasera de la góndola se ubica una veleta que sirve para orientar la máquina. Esta veleta suele ser de tipo "todo o nada", equipada con dos sensores optoelectrónicos. La segunda salida optoelectrónica de la veleta informa al sistema de control si la góndola está conectada a barlovento o a sotavento.

Sensores de vibración

Para proteger al aerogenerador de vibraciones severas y oscilaciones de gran amplitud en la góndola, estas son monitorizadas constantemente. Si se alcanza el valor límite, la máquina se detiene. Existen diversos métodos para esta detección:

• Acelerómetro piezoeléctrico: Un sensor fiable y robusto instalado en la parte baja de la góndola, donde se puede medir la variación de carga del sensor.
• Mecanismo de bola metálica: En bastantes casos se utiliza un anillo sobre el que se coloca una bola metálica de mayor diámetro situada en la góndola. Si las vibraciones superan el límite, la bola cae y se abre un circuito que inicia una parada de emergencia.
• Péndulo compuesto: Otro diseño para detectar las vibraciones. Si el péndulo es una barra conductora rodeada de un anillo metálico, una oscilación excesiva sería detectada por el contacto de los dos conductores, cerrando el circuito.

Vigilancia de la red eléctrica y protección contra rayos

Las faltas de la red eléctrica pueden provocar un incremento excesivo en la velocidad. Los fallos de la red eléctrica solo pueden ser reconocidos por el convertidor de frecuencia y las protecciones eléctricas.

Transductor de desplazamiento Balluff

Este dispositivo cuenta con una elevada seguridad de los datos y control de sección de medida con la función Out of Range. Sus características principales incluyen:

• Insensibilidad a las sacudidas.
• Ausencia de desgaste y mantenimiento.
• Alta resolución y resistencia a presiones.

Funcionamiento

El transductor se encuentra en un guíaondas minitubular, por el cual se desplaza un sensor de posición conectado por el usuario con la pieza de la máquina cuya posición se desea determinar. El sensor de posición define la ubicación a medir; un impulso INT genera una onda que se propaga a velocidad ultrasónica. Dependiendo del tiempo de propagación, se conoce la posición exacta que está disponible para el sistema.