Sistema integral de monitorización por análisis de vibraciones de una turbina de mareas

Abstract

[Resumo] No campo das enerxías renovables, a produción de enerxía eléctrica a través das turbinas de mareas é das máis actualizadas. Existe un pequeno, aínda, número de instalacións en mar aberto, e as citadas turbinas de mareas alcanzan xa potencias de 2 MW en Escocia ( UK). A maior parte da investigación centrouse no deseño e eficiencia enerxética destas turbinas, pero a súa instalación no entorno mariño resulta moi agresivo. Por iso, esta tese doutoral toma os modelos actuais en estudo destas turbinas, e céntrase na implantación dun sistema de vixilancia remota destas máquinas, a través do estudo de vibracións producidas e a súa presentación e identificación máis avanzada, para controlar así as razóns máis graves de posibles avarías, de xeito preditivo, coma son: eixo de transmisión mecánica non aliñado e as súas mais graves consecuencias, roces eixo/soportes, gretas nestes eixos, así como inestabilidade de fluídos presurizados de selado e estanquidade, ou a modificación da súa atenuación dinámica. Os termos técnico-económicos da súa explotación, se resultasen negativos, poderían con case total seguridade facer fracasar estes proxectos de enerxías renovables e, de aí, a motivación para o estudo e investigación deste traballo.

[Abstract] In the field of renewable energy, the production of electric power by tidal turbines is one of the most up-to-date. There is still a small number of open sea installations, and the mentioned tidal turbines already reach 2MW powers in Scotland (UK). Most of the research has focused on the design and energy efficiency of these turbines, but their installation in the marine environment is very aggressive. Therefore, this doctoral thesis takes the current models in study of these turbines, and focuses on the implementation of a remote following system of these machines, by studying vibrations produced and their presentation and more advanced identification, to control the most serious causes of possible breakdowns, predictively, such as: the misalignment of mechanical transmission shafts and their most serious consequences, shaft/support rubs, cracks in these shafts, as well as instability of pressurized sealing fluids, or modification of their dynamic stiffness. The technical-economic terms of their exploitation, if they were negative, could almost certainly cause these renewable energy projects to fail and hence motivation for the study and research of this work.

[Resumen] En el campo de las energías renovables, la producción de energía eléctrica mediante turbinas de mareas es de las más actualizadas. Existe un pequeño, todavía, número de instalaciones en mar abierto, y las citadas turbinas de mareas alcanzan ya potencias de 2MW en Escocia (UK). La mayor parte de la investigación se ha centrado en el diseño y eficiencia energética de estas turbinas, pero su instalación en el entorno marino resulta muy agresivo. Por ello, esta tesis doctoral toma los modelos actuales en estudio de estas turbinas, y se centra en la implantación de un sistema de vigilancia remota de estas máquinas, mediante el estudio de vibraciones producidas y su presentación e identificación más avanzada, para controlar así las causas más graves de posibles averías, a modo predictivo, como son: el desalineamiento de ejes de transmisión mecánica y sus mas graves consecuencias, roces eje/soportes, grietas en estos ejes, así como inestabilidad de fluidos presurizados de sellado y estanqueidad, o la modificación de su atenuación dinámica. Los términos técnico-económicos de su explotación, si resultasen negativos, podrían con casi total seguridad hacer fracasar estos proyectos de energías renovables y, de ahí, la motivación para el estudio e investigación de este trabajo.