| 研究生: |
郭濬瑜 Kuo, Jun-Yu |
|---|---|
| 論文名稱: |
岸上風力發電機基礎位移監測與衰減模式之量測分析 Measurement and Analysis of Foundation Displacement Monitoring and Attenuation Characteristics for On-shore Wind Turbines |
| 指導教授: |
倪勝火
Ni, Sheng-Huoo |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering |
| 論文出版年: | 2018 |
| 畢業學年度: | 106 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 125 |
| 中文關鍵詞: | 風力發電機 、基礎 、震動 、衰減 |
| 外文關鍵詞: | Wind Turbines, foundation, vibration, attenuation |
| 相關次數: | 點閱:122 下載:1 |
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風力機基礎之使用壽命相關因素主要有兩項:一是源自於風機廠商對風機塔柱基礎樁帽旋轉角度或勁度的需求,另一項則需滿足“建築物基礎構造設計規範”對基礎設計變形與支承力的需求。在風機塔柱基礎長期承受反覆載重的作用下,因土壤強度或基礎勁度衰減,使得基礎變形增加,可能導致風機發生不定期停機之現象,影響風機營運效能及維護費用;並且同時風力機造成之振動對鄰近環境,甚至是養殖漁業,皆有可能造成影響,因此了解風力機造成之振動衰減亦為重要之課題。
本研究共包含兩部分試驗,第一部分使用基線修正之頻率域分析法,分析量測風力機沿測線量測之地表垂向振動資料,求得衰減係數α值、n值,並與未基線修正之頻率域分析方法比較兩者之衰減特性;第二部分量測風力機基礎之振動資料,以基線修正、濾波並且積分之方式,將紀錄之加速度資料分析計算成位移資料,進而求取基座之旋轉角、傾角之變位量,且使用動態位移計量測基礎之側向變形。
根據衰減結果顯示,Wiss衰減模式較Bornitz模式符合現場情況且分析過程較簡易,並且使用基線修正之方法所得衰減曲線,更符合Wiss衰減模式之適配程度;而基礎震動量測結果顯示,根據動態位移計量測與加速度計積分之位移比較,誤差約介於 +23 ~ -50 %,日後輔以風力機基座受力資料,計算其基礎勁度k,以推估風力機是否作為延壽之參考。
With the rapid development of industries in various countries, the demand for energy is also greater. Renewable energy is bound to be the trend of future development. Therefore, the impact of wind turbines on
their foundations and the vibration attenuation caused by wind turbines are important issues to be understood.
This study consists of two parts of the experiment. The first part uses the frequency domain analysis method of baseline correction to analyze the vertical vibration data of the wind turbine measured along the line, and obtain the attenuation coefficient α value and n value. The second part measured the vibration data of the wind turbine foundation. In the instrumentation the tilts, rotation, and lateral displacements of foundation would be dynamic monitoring. The basic sensors are accelerometer. The technique of using baseline correction and band filter to integrate acceleration twice to get the low frequency displacement (under 0.5 Hz) was developed.
According to the attenuation results, the attenuation curve obtained by the method of baseline correction is more in line with the adaptation degree of the Wiss attenuation mode. The basic vibration measurement results show that the error of the displacement comparison is about +23 ~ -50%.
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