Aperçu des machines
Ce cas porte sur un générateur d’éolienne de 2,0 MW à entraînement direct qui transforme directement l’énergie de rotation des pales en énergie électrique.
Fonctionnant à faible vitesse de rotation, l’éolienne s’appuie sur de grands paliers principaux pour soutenir l’arbre du rotor et garantir une rotation fluide et stable.
Éolienne terrestre à entraînement direct : 2 MW, 0 à 19 trmin
Dispositifs de surveillance et configuration du logiciel
Les ingénieurs fiabilité d’I-care ont installé des capteurs de surveillance Wi-care™ afin de suivre en continu les niveaux de vibration. Les capteurs ont été positionnés de manière stratégique sur les paliers principaux et sur la structure du générateur, conformément aux normes VDI 3834.
Une fois installés, les capteurs Wi-care™ transmettent les données de santé des machines à I-see™, la plateforme analytique d’I-care alimentée par l’IA. Son rôle est de classer les données et de déterminer si elles indiquent un fonctionnement normal, des premiers signes de dégradation ou une alarme critique. Les informations générées par l’IA sont regroupées dans des rapports qui offrent une vision claire des tendances d’état des composants.
Les analystes I-care examinent ensuite ces rapports pour identifier les problèmes potentiels et formuler des recommandations, comme indiqué dans les étapes suivantes.
Analyse détaillée
Étape 1 | Détection du problème
I-see™ a détecté des niveaux de vibration au palier principal avant dépassant les seuils d’alarme, avec une activité élevée dans la plage de 10 à 1000 Hz.
Les données ont montré des pics de vibration synchrones avec la vitesse de rotation du rotor, indiquant que l’anomalie était directement liée au fonctionnement de l’éolienne.
Étape 2 | Analyse
Un spécialiste I-care a analysé les données vibratoires conformément aux normes VDI 3834 et a identifié un défaut sur la bague intérieure du palier avant.
Les pics de vibration correspondaient à la fréquence BPFI attendue, ce qui a confirmé le défaut.
Étape 3 | Recommandation
L’ingénieur I-care a recommandé de purger le système de lubrification du palier afin d’éliminer les particules et de réduire l’usure. Pour évaluer l’état interne du composant, une inspection endoscopique a également été conseillée.
L’ingénieur a aussi suggéré de limiter la production d’énergie pour réduire la sollicitation du palier. En abaissant la vitesse de l’éolienne de 19 trmin à 17 trmin, la charge sur le palier endommagé diminuerait, permettant à la machine de rester en fonctionnement avec un risque réduit jusqu’à la réalisation de l’inspection.
Étape 4 | Inspection
Un opérateur de maintenance a effectué la purge et a réalisé une inspection endoscopique par les ports d’accès disponibles. L’inspection a confirmé le diagnostic de l’analyse vibratoire et a révélé des dommages évidents sur le palier.
Un test de fonctionnement ultérieur en mode roue libre a révélé des oscillations compatibles avec un jeu dans la chaîne cinématique, directement lié au palier endommagé.
Étape 5 | Surveillance
En attendant le remplacement du palier principal avant, la surveillance continue d’I-care a confirmé qu’un fonctionnement à vitesse réduite maintenait les vibrations dans des limites acceptables, permettant à l’éolienne de fonctionner avec un risque réduit et d’éviter un arrêt coûteux. Ensemble, ces résultats ont confirmé l’analyse ci-dessus et ont facilité la planification de la maintenance.
Étape 6 | Efficacité
Comme le remplacement du palier principal avant est une opération lourde nécessitant une grue pour démonter la section avant de l’éolienne, l’équipe de maintenance a décidé de reporter l’intervention jusqu’à ce qu’une fenêtre d’intervention adaptée se présente.
L’éolienne a continué à fonctionner en toute sécurité sous surveillance étroite pendant huit mois avant le remplacement.
Cette stratégie a permis aux opérateurs de regrouper plusieurs éoliennes nécessitant une maintenance assistée par grue, optimisant ainsi les coûts et l’efficacité de la main-d’œuvre.
Résultats
180.000$ économisés grâce à la prévention précoce des pannes d’I-care
Sans la maintenance prédictive d’I-care, le défaut du palier serait probablement passé inaperçu, entraînant un arrêt prolongé et des réparations coûteuses. Au contraire, la détection précoce rendue possible par les capteurs Wi-care™ et la surveillance I-see™, ainsi que les recommandations rapides des ingénieurs I-care, ont garanti la continuité de fonctionnement et évité toute perturbation opérationnelle.
La surveillance continue et les alertes anticipées d’I-see™ ont permis de prolonger l’exploitation de l’éolienne de huit mois, ajoutant environ 2 000 MWh à sa production et préservant près de 180 000 $ de revenus, tout en évitant d’éventuels dommages secondaires au générateur ou aux composants environnants.
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