BR112019019186B1 - LIFTING SYSTEM FOR AT LEAST ONE OF AN INSTALLATION, A DECOMMISSION OR MAINTENANCE OF A WIND TURBINE, AND, METHODS FOR LIFTING OPERATION - Google Patents
LIFTING SYSTEM FOR AT LEAST ONE OF AN INSTALLATION, A DECOMMISSION OR MAINTENANCE OF A WIND TURBINE, AND, METHODS FOR LIFTING OPERATION Download PDFInfo
- Publication number
- BR112019019186B1 BR112019019186B1 BR112019019186-0A BR112019019186A BR112019019186B1 BR 112019019186 B1 BR112019019186 B1 BR 112019019186B1 BR 112019019186 A BR112019019186 A BR 112019019186A BR 112019019186 B1 BR112019019186 B1 BR 112019019186B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- lifting
- lifting device
- tower
- wind turbine
- heaviest
- Prior art date
Links
Abstract
Um sistema de elevação para a pelo menos uma de uma instalação, uma desativação e uma manutenção de uma instalação de energia eólica que compreende pelo menos uma fundação, uma torre, uma parte de guinada e um rotor de pelo menos 80 m de diâmetro com pelo menos uma pá, compreendendo um primeiro dispositivo de elevação que compreende medidas para estabelecer uma junta de transporte de carga com uma parte já construída da instalação de energia eólica, que é posicionada acima da fundação, em que o sistema de elevação é distinguido pelo fato de que a relação entre a carga de elevação máxima do dispositivo de elevação e a massa da parte mais pesada é maior que 0,2 e menor que 1 e, em particular, menor que 0,8 e, mais em particular, menor que 0,7 e, preferencialmente, menor que 0,6, com a parte mais pesada sendo uma parte mais pesada que é elevada como uma peça e que pertence à parte de guinada de instalação de energia eólica.A lifting system for at least one of an installation, a decommissioning and maintenance of a wind energy installation comprising at least a foundation, a tower, a yaw part and a rotor of at least 80 m in diameter with at least at least one blade, comprising a first lifting device comprising measures for establishing a load-carrying joint with an already constructed part of the wind power installation, which is positioned above the foundation, wherein the lifting system is distinguished by the fact that that the ratio between the maximum lifting load of the lifting device and the mass of the heaviest part is greater than 0.2 and less than 1 and, in particular, less than 0.8 and, more in particular, less than 0, 7 and preferably less than 0.6, with the heaviest part being a heaviest part which is lifted as one piece and which belongs to the wind power installation yaw part.
Description
[001] A presente invenção se refere a um sistema de elevação para a instalação de uma instalação de energia eólica, uma instalação de energia eólica compreendendo medidas para facilitar o uso de dito sistema de elevação, a instalação eficiente de partes pesadas da instalação de energia eólica, a instalação de um gerador de acionamento direto ou um rotor de uma instalação de energia eólica, a desativação e a manutenção de uma instalação de energia eólica, um método para instalar um sistema de elevação para uma instalação de energia eólica e um método para a eficiente elevação de partes pesadas de uma instalação de energia eólica usando o sistema de elevação.[001] The present invention relates to a lifting system for installing a wind power installation, a wind power installation comprising measures to facilitate the use of said lifting system, the efficient installation of heavy parts of the power installation wind power installation, installing a direct drive generator or a rotor of a wind power installation, decommissioning and maintaining a wind power installation, a method for installing a lifting system for a wind power installation, and a method for the efficient lifting of heavy parts of a wind power installation using the lifting system.
[002] Os custos de trabalho e manutenção de instalações de energia eólica aumentam somente gradualmente com o tamanho crescente da instalação de energia eólica, e, por conseguinte, para minimizar os custos, as instalações de energia eólica estão se tornando cada vez maiores. Com crescente tamanho e altura, os custos de instalação das instalações de energia eólica não estão aumentando gradualmente, mas pelo menos linearmente com o tamanho da turbina de instalação eólica. Os maiores guindastes industriais disponíveis são requeridos para instalar as maiores instalações de energia eólica baseadas em terra. Aquelas pesadas unidades de guindaste modulares são caras; frequentemente requerem o reforço das estradas e permissões especiais de transporte. Além dessas desvantagens, ditos guindastes precisam de grande espaço, que nem sempre é disponível, e, quando tal guindaste é necessário para a próxima instalação de energia eólica em um parque eólico, pode ocorrer que o guindaste não possa se mover para a mesma, por exemplo, porque o terreno é complexo ou as estradas são demasiadamente pequenas. Então, o guindaste deve ser desativado, transportado em partes e acionado novamente, que é uma operação demorada e não eficiente.[002] The labor and maintenance costs of wind power installations increase only gradually with the increasing size of the wind power installation, and therefore, to minimize the costs, wind power installations are becoming bigger and bigger. With increasing size and height, the installation costs of wind power installations are not increasing gradually but at least linearly with the size of the wind installation turbine. The largest industrial cranes available are required to install the largest land-based wind power installations. Those heavy modular crane units are expensive; often require road reinforcement and special transport permits. In addition to these drawbacks, said cranes need large space, which is not always available, and when such a crane is needed for the next wind energy installation in a wind farm, it may happen that the crane cannot move to it, for for example, because the terrain is complex or the roads are too small. Then, the crane has to be decommissioned, transported in parts and started again, which is a time-consuming and inefficient operation.
[003] Como explicado, os custos de instalação se elevam rapidamente com o tamanho do guindaste requerido. O tamanho do guindaste é determinado pelo peso máximo de elevação e pelo alcance do guindaste. O alcance do guindaste é determinado essencialmente pela altura da instalação de energia eólica. Assim, em particular as partes pesadas no topo da instalação de energia eólica são responsáveis pelos altos custos de instalação. Dúzias de caminhões são requeridas apenas para transportar tal guindaste no caso de uma instalação de energia eólica em terra. Para uma instalação de energia eólica no mar, guindastes são requeridos, que são instalados nos assim chamados autoelevadores: plataformas de autoelevação com pernas móveis, capazes de elevar o casco sobre a superfície do mar. Esse é também um método muito caro.[003] As explained, installation costs rise quickly with the required crane size. Crane size is determined by the maximum lifting weight and reach of the crane. The crane's reach is essentially determined by the height of the wind power installation. Thus, in particular the heavy parts at the top of the wind power installation are responsible for the high installation costs. Dozens of trucks are required just to transport such a crane in the case of an onshore wind power installation. For a wind power installation at sea, cranes are required, which are installed on so-called self-elevators: self-elevating platforms with movable legs, capable of lifting the hull above the surface of the sea. This is also a very expensive method.
[004] Uma solução relativamente nova é a de usar um guindaste, que sobe ao longo da torre de uma instalação de energia eólica em construção. Tal guindaste leva a uma grande redução dos custos de instalação. Todavia, para a instalação das partes mais pesadas do topo da instalação de energia eólica, as cargas exercidas pelo guindaste de elevação para a instalação de energia eólica são muito altas. Isso aumenta os custos do guindaste de elevação e requer o reforço da instalação de energia eólica, o que aumenta adicionalmente os custos. Outro método é aquele descrito na US 8069634, em que uma armação de elevação é instalada no topo da torre de instalação de energia eólica com um guindaste convencional de forma que, subsequentemente, a armação de elevação pode elevar as partes pesadas ao topo da torre. A armação de elevação dessa solução é uma estrutura grande e pesada e, embora exista alguma melhoria em comparação com o uso de um grande guindaste industrial, os custos são ainda altos e muito tempo é requerido para armar a armação de elevação no local.[004] A relatively new solution is to use a crane, which goes up along the tower of a wind power plant under construction. Such a crane leads to a great reduction of installation costs. However, for the installation of the top heaviest parts of the wind power plant, the loads exerted by the lifting crane for the wind power plant are very high. This increases the cost of the lifting crane and requires strengthening the wind power installation, which further increases the cost. Another method is that described in US 8069634, in which a lifting frame is installed on top of the wind power installation tower with a conventional crane so that subsequently the lifting frame can lift the heavy parts to the top of the tower. The lifting frame in this solution is a large and heavy structure, and although there is some improvement compared to using a large industrial crane, the costs are still high and a lot of time is required to set up the lifting frame on site.
[005] Por conseguinte, existe uma necessidade para se poder instalar uma instalação de energia eólica tanto no mar quanto na terra mais eficientemente e em particular sem a necessidade de um grande guindaste de uso geral.[005] Therefore, there is a need to be able to install a wind power installation both offshore and on land more efficiently and in particular without the need for a large general purpose crane.
[006] O objetivo da invenção é o de superar as desvantagens acima mencionadas das soluções existentes.[006] The purpose of the invention is to overcome the above-mentioned drawbacks of existing solutions.
[007] Para isso, de acordo com um aspecto da invenção, um sistema de elevação é proposto para a instalação e ou a desativação e ou a manutenção de uma instalação de energia eólica, a instalação de energia eólica compreendendo pelo menos uma fundação, uma torre, uma parte de guinada e um rotor de pelo menos 80 m de diâmetro com pelo menos uma pá, o sistema de elevação compreendendo um primeiro dispositivo de elevação que compreende medidas para estabelecer uma junta de transporte de carga com uma parte já construída da instalação de energia eólica, que é posicionada acima da fundação, em que o sistema de elevação é distinguido pelo fato de uma relação entre a carga de elevação máxima do primeiro dispositivo de elevação e a massa da parte mais pesada que é maior que 0,2 e menor que 1 e em particular menor que 0,8 e mais em particular menor que 0,7 e preferencialmente menor que 0,6, com a parte mais pesada sendo a parte que é elevada como uma peça e que pertence à parte de guinada de instalação de energia eólica.[007] For this, according to one aspect of the invention, a lifting system is proposed for the installation and/or decommissioning and/or maintenance of a wind energy installation, the wind energy installation comprising at least a foundation, a tower, a yaw part and a rotor of at least 80 m in diameter with at least one blade, the lifting system comprising a first lifting device comprising measures for establishing a load carrying joint with an already constructed part of the installation of wind energy, which is positioned above the foundation, in which the lifting system is distinguished by the fact that a ratio between the maximum lifting load of the first lifting device and the mass of the heaviest part which is greater than 0.2 and less than 1 and in particular less than 0.8 and more in particular less than 0.7 and preferably less than 0.6, with the heaviest part being the part which is lifted as one piece and which belongs to the yaw part of wind energy installation.
[008] À primeira vista, o especialista na técnica nunca projetaria um tal sistema de elevação, uma vez que ele parece incapaz de elevar a carga de elevação máxima. Surpreendentemente, se pode perceber que por uso da combinação do primeiro dispositivo de elevação e do guindaste, que foi usado para instalar o primeiro dispositivo de elevação, existe capacidade surpreendente. O resultado incrível é que o primeiro dispositivo de elevação pode ser mais leve, assim menos caro, e que as cargas que ele exercerá sobre a instalação de energia eólica são menores, de forma que as juntas podem ser mais baratas e que o sistema de elevação é capaz de içar a parte mais pesada. Vantajosamente, o sistema de elevação distribui a carga de elevação sobre pelo menos o primeiro e o outro dispositivo de elevação. Dessa maneira, ambos os sistemas podem ser dimensionados para uma carga máxima inferior e assim serão mais baratos e mais leves.[008] At first glance, the person skilled in the art would never design such a lifting system, since it seems unable to lift the maximum lifting load. Surprisingly, it can be seen that by using the combination of the first lifting device and the crane, which was used to install the first lifting device, there is surprising capacity. The amazing result is that the first hoist can be lighter, thus less expensive, and the loads it will exert on the wind power installation are smaller, so the joints can be cheaper and the hoist system is able to lift the heaviest part. Advantageously, the lifting system distributes the lifting load over at least the first and the other lifting device. In this way, both systems can be sized for a lower maximum load and thus will be cheaper and lighter.
[009] Outro benefício de uma modalidade da invenção é o fato de que o guincho é elevado por dois cabos de elevação, cada um fixado em uma extremidade ao guincho e na outra extremidade em um diferente dispositivo de elevação, de forma que possa ser controlado de melhor maneira e seja menos sensível ao vento. O guincho pode ser posicionado mais precisamente, o que acelera o processo de instalação e reduz o risco de uma colisão danosa entre o guincho e a parte já instalada da instalação de energia eólica.[009] Another benefit of an embodiment of the invention is the fact that the winch is lifted by two lifting cables, each attached at one end to the winch and at the other end to a different lifting device, so that it can be controlled better way and be less sensitive to wind. The winch can be positioned more precisely, which speeds up the installation process and reduces the risk of a damaging collision between the winch and the already installed part of the wind power installation.
[0010] Em uma modalidade, o primeiro dispositivo de elevação do sistema de elevação é suportado na parte de guinada da instalação de energia eólica. A parte de guinada é definida como a parte da instalação de energia eólica que pode guinar com relação ao topo da torre. Outra definição possível é que a parte de guinada é a parte da instalação de energia eólica que é conectada à parte que pode ser girada do mancal de guinada da instalação de energia eólica, se um tal mancal estiver presente. Partes das instalações de energia eólica, que usualmente pertencem à parte de guinada, são o chassi principal, a nacela, o gerador, que pode ser um gerador de acionamento direto, a caixa de transmissão, se presente, o cubo, as pás, possivelmente o transformador. Também o mancal de guinada propriamente dito é considerado fazer parte da parte de guinada.[0010] In one embodiment, the first lifting device of the lifting system is supported on the yaw part of the wind power installation. The yaw portion is defined as the portion of the wind power installation that can yaw relative to the top of the tower. Another possible definition is that the yaw part is the part of the wind power installation which is connected to the rotatable part of the yaw bearing of the wind power plant, if such a bearing is present. Parts of wind power installations, which usually belong to the yaw part, are the mainframe, the nacelle, the generator, which may be a direct drive generator, the gearbox, if present, the hub, the blades, possibly the transformer. Also the yaw bearing itself is considered to be part of the yaw part.
[0011] Em uma modalidade, o primeiro dispositivo de elevação é conectado ao topo de torre e assim não à parte de guinada.[0011] In one embodiment, the first lifting device is connected to the top of the tower and thus not to the yaw part.
[0012] Em uma modalidade preferida, a capacidade de elevação máxima do primeiro dispositivo de elevação é inferior a 100 toneladas e em particular inferior a 90 toneladas e mais em particular inferior a 80 toneladas, em uma modalidade preferida adicional, o peso da parte mais pesada que é elevada em uma peça e que pertence à parte de guinada da instalação de energia eólica é mais que 100 toneladas e em particular mais que 110 toneladas.[0012] In a preferred embodiment, the maximum lifting capacity of the first lifting device is less than 100 tons and in particular less than 90 tons and more in particular less than 80 tons, in a further preferred embodiment, the weight of the most heavy that is lifted in one piece and that belongs to the yaw part of the wind power installation is more than 100 tons and in particular more than 110 tons.
[0013] Em uma modalidade do sistema de elevação, o primeiro dispositivo de elevação compreende um guincho que é fixado ao primeiro dispositivo de elevação, de forma que as cargas exercidas pelo guincho sejam passadas por intermédio do primeiro dispositivo de elevação e por intermédio de seu ponto de conexão à parte já instalada da instalação de energia eólica.[0013] In one embodiment of the lifting system, the first lifting device comprises a winch that is attached to the first lifting device, so that the loads exerted by the winch are passed through the first lifting device and through its connection point to the already installed part of the wind power installation.
[0014] Em uma modalidade, o primeiro dispositivo de elevação do sistema de elevação compreende uma viga com o ponto de elevação e pelo menos um ponto de conexão para criar uma conexão de suporte de carga entre o dispositivo de elevação e a parte já construída da instalação de energia eólica, em que o ponto de elevação pode se mover em relação ao pelo menos um ponto de conexão e em particular que esse movimento permite um deslocamento horizontal por mais que 1m e mais em particular mais que 3 m e preferencialmente mais que 5 m e inferior a 30 m. O deslocamento horizontal pode ser acompanhado por um deslocamento vertical ao mesmo tempo.[0014] In one embodiment, the first lifting device of the lifting system comprises a beam with the lifting point and at least one connection point for creating a load-bearing connection between the lifting device and the already constructed part of the wind energy installation, in which the lifting point can move relative to the at least one connection point and in particular that this movement allows a horizontal displacement by more than 1 m and more in particular more than 3 m and preferably more than 5 m and less than 30 m. The horizontal shift can be accompanied by a vertical shift at the same time.
[0015] Em uma modalidade, a instalação de energia eólica é uma instalação de energia eólica de acionamento direto e a parte mais pesada é um gerador de acionamento direto ou é uma parte substancial do gerador de acionamento direto.[0015] In one embodiment, the wind power installation is a direct drive wind power installation and the heaviest part is a direct drive generator or is a substantial part of the direct drive generator.
[0016] De acordo com uma modalidade da invenção, o sistema de elevação compreende adicionalmente um segundo dispositivo de elevação que pode ser um guindaste industrial de uso geral. A vantagem é que o guindaste industrial pode ter uma menor capacidade, vez que não precisa elevar o peso total das partes mais pesadas, mas pode compartilhar a carga com o primeiro dispositivo de elevação. O segundo dispositivo de elevação pode também ser um guindaste, que é suportado pelo fundo da água em que a instalação de energia eólica é instalada, ou um guindaste em uma embarcação, embarcação esta que pode ser estabilizada por uma estrutura ao fundo da água.[0016] According to an embodiment of the invention, the lifting system additionally comprises a second lifting device which may be a general purpose industrial crane. The advantage is that the industrial crane can have a lower capacity, as it does not have to lift the total weight of the heaviest parts, but can share the load with the first lifting device. The second lifting device can also be a crane, which is supported by the bottom of the water in which the wind power installation is installed, or a crane on a vessel, which vessel can be stabilized by a structure at the bottom of the water.
[0017] De acordo com uma modalidade da invenção, o segundo dispositivo de elevação é um guindaste que é instalado à torre da instalação de energia eólica, possivelmente com a capacidade de subir ao longo da torre. Um tal segundo dispositivo de elevação pode ser menor e mais barato, se não precisar elevar a parte mais pesada sozinha. Também, as cargas transferidas à torre por um tal segundo dispositivo de elevação são menores e assim menos o reforço da torre é requerido, o que reduz adicionalmente os custos. De acordo com essa modalidade da invenção, as partes mais pesadas são elevadas pelo primeiro dispositivo de elevação e pelo segundo dispositivo de elevação.[0017] According to an embodiment of the invention, the second lifting device is a crane that is installed on the tower of the wind power installation, possibly with the ability to climb along the tower. Such a second lifting device can be smaller and cheaper if you don't need to lift the heaviest part yourself. Also, the loads transferred to the tower by such a second lifting device are less and thus less reinforcement of the tower is required, which further reduces costs. According to this embodiment of the invention, the heaviest parts are lifted by the first lifting device and the second lifting device.
[0018] De acordo com uma modalidade da invenção, o segundo dispositivo de elevação compreende medidas para fazer uma conexão de suporte de carga à torre da instalação de energia eólica, em que a torre de instalação de energia eólica compreende pontos de conjugação para receber o segundo dispositivo de elevação. O segundo dispositivo de elevação pode compreender adicionalmente medidas para a subida ao longo de a torre, em particular essencialmente na direção vertical.[0018] According to an embodiment of the invention, the second lifting device comprises measures for making a load-bearing connection to the tower of the wind energy installation, wherein the wind energy installation tower comprises coupling points for receiving the second lifting device. The second lifting device can additionally comprise measures for climbing along the tower, in particular essentially in the vertical direction.
[0019] Uma definição da parte mais pesada é a parte mais pesada da instalação de energia eólica que pertence à parte de guinada da instalação de energia eólica e é elevada em uma única elevação. Exemplos de partes mais pesadas são o gerador de acionamento direto, o rotor da instalação de energia eólica, ou partes substanciais do gerador de acionamento direto ou do rotor.[0019] A definition of the heaviest part is the heaviest part of the wind power installation which belongs to the yaw part of the wind power installation and is lifted in a single lift. Examples of heavier parts are the direct drive generator, the rotor of the wind power plant, or substantial parts of the direct drive generator or rotor.
[0020] De acordo com uma modalidade da invenção, o sistema de elevação compreende adicionalmente um terceiro dispositivo de elevação. Por exemplo, o primeiro dispositivo de elevação é fixado à parte de guinada da instalação de energia eólica, o segundo dispositivo de elevação é fixado à torre da instalação de energia eólica e o terceiro dispositivo de elevação é um guindaste industrial de uso geral relativamente pequeno, que pode ser usado para instalar o segundo dispositivo de elevação à torre ou possivelmente para apanhar o primeiro dispositivo de elevação a partir de caminhões para levá-lo para uma posição a partir de onde o segundo dispositivo de elevação pode assumir. O terceiro dispositivo de elevação pode ser usado adicionalmente para captar a carga mais pesada a partir de um meio de transporte, tal como, por exemplo, um caminhão, e mover o mesmo para uma posição na qual o primeiro e o segundo dispositivos de elevação recebem a carga. Mais em geral, o terceiro dispositivo de elevação pode, pelo menos durante uma parte da operação de elevação, transportar uma parte da massa da parte mais pesada.[0020] According to an embodiment of the invention, the lifting system additionally comprises a third lifting device. For example, the first lifting device is attached to the yaw part of the wind power plant, the second lifting device is attached to the tower of the wind power plant, and the third lifting device is a relatively small general-purpose industrial crane, which can be used to install the second lifting device to the tower or possibly to pick up the first lifting device from trucks to take it to a position from which the second lifting device can take over. The third lifting device can additionally be used to pick up the heaviest load from a means of transport, such as, for example, a truck, and move the same to a position in which the first and second lifting devices receive load. More generally, the third lifting device can, at least during a part of the lifting operation, carry a part of the mass of the heavier part.
[0021] Em uma modalidade, o sistema de elevação compreende adicionalmente um dispositivo de balanceamento, que distribui a massa da parte mais pesada em uma parte de massa transportada pelo primeiro dispositivo de elevação e uma parte transportada pelo segundo dispositivo de elevação, em que a parte de massa transportada pelo primeiro dispositivo é entre 1% e 99%, em particular entre 20% e 80%, mais em particular entre 40% e 60% e preferencialmente em que o primeiro dispositivo de elevação e o segundo dispositivo de elevação suportam, cada, aproximadamente 50%. O dispositivo de balanceamento pode ser uma polia com seu eixo conectado ao guincho e em que o cabo sobre a polia é conectado em um lado ao primeiro dispositivo de elevação e com o outro lado ao segundo dispositivo de elevação. O dispositivo de balanceamento pode alternativamente ser uma viga estrutural que é suportada pelo primeiro dispositivo de elevação em uma extremidade e pelo segundo dispositivo de elevação na outra extremidade. A carga de elevação pode ser conectada a um ponto de elevação no centro da viga estrutural de forma que o guincho seja uniformemente distribuído sobre os dispositivos de elevação quando a viga estrutural está em uma posição horizontal. O ponto de elevação pode também ser mais perto a uma extremidade, de forma que o sistema de elevação nesta extremidade irá receber um compartilhamento mais alto da carga.[0021] In one embodiment, the lifting system additionally comprises a balancing device, which distributes the mass of the heavier part into a mass part carried by the first lifting device and a part carried by the second lifting device, wherein the mass part transported by the first device is between 1% and 99%, in particular between 20% and 80%, more in particular between 40% and 60% and preferably in which the first lifting device and the second lifting device support, each, approximately 50%. The balancing device may be a pulley with its shaft connected to the winch and the cable over the pulley connected on one side to the first lifting device and with the other side to the second lifting device. The balancing device may alternatively be a structural beam which is supported by the first lifting device at one end and the second lifting device at the other end. The lifting load can be connected to a lifting point at the center of the structural beam so that the winch is evenly distributed over the lifting devices when the structural beam is in a horizontal position. The lift point may also be closer to one end, so the lift system at that end will receive a higher load share.
[0022] Em uma modalidade, o sistema de elevação compreende adicionalmente um sistema de controle, que usa dados no suporte e carrega de ambos o primeiro e o segundo dispositivos de elevação para controlar ambos os dispositivos e em particular que usa as cargas medidas do primeiro dispositivo de elevação para controlar a operação do segundo dispositivo e mais em particular também usa as cargas do segundo dispositivo de elevação para controlar a operação do primeiro dispositivo de elevação. Um tal sistema de controle evita que a operação do primeiro dispositivo de elevação cause uma sobrecarga do segundo dispositivo e o contrário.[0022] In one embodiment, the lifting system further comprises a control system, which uses data on the support and loads from both the first and second lifting devices to control both devices and in particular which uses the measured loads of the first lifting device for controlling the operation of the second device and more particularly also uses the loads of the second lifting device to control the operation of the first lifting device. Such a control system prevents the operation of the first lifting device from causing an overload of the second device and vice versa.
[0023] De acordo com um aspecto da invenção, um método é proposto para instalar uma instalação de energia eólica, o método compreendendo a elevação do primeiro dispositivo de elevação por outro dispositivo de elevação para uma posição na qual é fixado a uma parte já construída de uma instalação de energia eólica, acima da fundação. Em particular, o primeiro dispositivo de elevação é instalado à parte de guinada da instalação de energia eólica.[0023] According to one aspect of the invention, a method is proposed for installing a wind power installation, the method comprising lifting the first lifting device by another lifting device to a position in which it is attached to an already constructed part of a wind power installation, above the foundation. In particular, the first lifting device is installed at the yaw part of the wind power plant.
[0024] Em uma modalidade, o método compreende adicionalmente a elevação da parte mais pesada por pelo menos o primeiro dispositivo de elevação, em que, durante a operação de elevação, a parte de maior massa da parte mais pesada que é transportada pelo primeiro dispositivo de elevação é inferior a 99%, em particular inferior a 80%, mais em particular inferior a 60% e preferencialmente aproximadamente 50%.[0024] In one embodiment, the method further comprises lifting the heaviest part by at least the first lifting device, wherein, during the lifting operation, the heavier part of the heaviest part that is carried by the first device of elevation is less than 99%, in particular less than 80%, more in particular less than 60% and preferably approximately 50%.
[0025] Em uma modalidade, o método compreende adicionalmente que, durante uma parte de uma operação de elevação da parte mais pesada por somente o primeiro dispositivo de elevação e o segundo dispositivo de elevação, exista uma posição de elevação, na qual o primeiro dispositivo de elevação seria sobrecarregado no caso que somente o primeiro dispositivo de elevação transportasse a parte mais pesada e em particular que exista uma posição de elevação, na qual o segundo dispositivo de elevação seria sobrecarregado no caso que somente esse segundo dispositivo transportasse a parte mais pesada.[0025] In one embodiment, the method further comprises that, during a part of an operation of lifting the heaviest part by only the first lifting device and the second lifting device, there is a lifting position, in which the first device lifting device would be overloaded in the case that only the first lifting device carries the heaviest part and in particular that there is a lifting position, in which the second lifting device would be overloaded in the case that only that second device transports the heaviest part.
[0026] Em uma modalidade do sistema de elevação compreende um primeiro dispositivo de elevação, que compreende meios para suportar o mesmo na parte de guinada da instalação de energia eólica em construção, uma segunda elevação na forma de um guindaste de elevação e um terceiro dispositivo de elevação na forma de um guindaste industrial relativamente pequeno. O guindaste industrial instala o guindaste de elevação. O guindaste de elevação instala os segmentos de torre mais altos, o chassi principal e a nacela e o primeiro dispositivo de elevação. O primeiro dispositivo de elevação, juntamente com o guindaste de elevação, subsequentemente instala o gerador de acionamento direto, o cubo e as pás. A vantagem desse sistema de elevação usando esse método de elevação é que um grande guindaste industrial não é requerido para uma instalação de energia eólica em terra. No caso de uma instalação de energia eólica no mar, o uso de uma grande embarcação de elevação ou um autoelevador é evitado, pelo uso do guindaste de elevação para instalar o primeiro dispositivo de elevação e subsequentemente usando o primeiro dispositivo de elevação e o guindaste de elevação para elevar a parte de guinada da instalação de energia eólica em parte ou em um simples guincho.[0026] In one embodiment, the lifting system comprises a first lifting device, which comprises means for supporting it in the yaw part of the wind power plant under construction, a second lifting device in the form of a lifting crane, and a third device lift in the form of a relatively small industrial crane. Industrial crane installs hoisting crane. The lifting crane installs the highest tower segments, the mainframe and nacelle, and the first lifting device. The first lifting device, together with the lifting crane, subsequently installs the direct drive generator, hub and blades. The advantage of this lifting system using this lifting method is that a large industrial crane is not required for an onshore wind power installation. In the case of a wind power installation at sea, the use of a large lifting vessel or an autolift is avoided, by using the lifting crane to install the first lifting device and subsequently using the first lifting device and the lifting crane. lifting to lift the yaw part of the wind power installation in part or on a simple winch.
[0027] Os seguintes desenhos mostram modalidades de acordo com o exemplo da invenção: a figura 1: uma instalação de energia eólica em construção e um sistema de elevação; a figura 2: uma instalação de energia eólica em construção e um sistema de elevação; a figura 3: uma instalação de energia eólica em construção e um sistema de elevação; a figura 4: uma torre de instalação de energia eólica com um guindaste de elevação e um ponto de fixação, e a figura 5: uma instalação de energia eólica em construção com um ponto de fixação do tipo de trilho.[0027] The following drawings show modalities according to the example of the invention: figure 1: a wind energy installation under construction and a lifting system; figure 2: a wind power plant under construction and a lift system; figure 3: a wind power plant under construction and a lift system; Figure 4: A wind power installation tower with a lifting crane and an attachment point, and Figure 5: A wind power installation under construction with a rail-type attachment point.
[0028] Deve ser entendido que os desenhos não estão desenhados em escala.[0028] It should be understood that the drawings are not drawn to scale.
[0029] A figura 1 mostra um sistema de elevação compreendendo um primeiro dispositivo de elevação 1 e um segundo dispositivo de elevação 2 que é usado para a instalação de uma instalação de energia eólica em construção 3. A instalação de energia eólica compreende uma fundação 11, uma torre 4 e um mancal de guinada 10. A parte de guinada compreende uma nacela 5, um gerador de acionamento direto 6 e um rotor, que compreende um cubo 8 e uma ou mais pás 7. O rotor pode ser a parte mais pesada. O primeiro dispositivo de elevação é suportado na parte de guinada da instalação de energia eólica e compreende uma viga 15 e um cabo de elevação 14 que é fixado ao ponto de elevação 13 do rotor. O segundo dispositivo de elevação compreende um cabo de elevação 12 e é fixado ao ponto de elevação 9 do rotor. Ele compreende adicionalmente o atuador 16, que permite, entre outros, um movimento horizontal do ponto de elevação 17.[0029] Figure 1 shows a lifting system comprising a first lifting device 1 and a second lifting device 2 which is used for installing a wind power plant under construction 3. The wind power plant comprises a foundation 11 , a tower 4 and a yaw bearing 10. The yaw part comprises a nacelle 5, a direct drive generator 6 and a rotor, which comprises a hub 8 and one or more blades 7. The rotor can be the heaviest part . The first lifting device is supported on the yaw part of the wind power installation and comprises a beam 15 and a lifting cable 14 which is attached to the lifting point 13 of the rotor. The second lifting device comprises a lifting cable 12 and is attached to the lifting point 9 of the rotor. It additionally comprises the actuator 16, which allows, among others, a horizontal movement of the lifting point 17.
[0030] A figura 2 mostra outro sistema de elevação compreendendo um primeiro dispositivo de elevação 1 e um segundo dispositivo de elevação 20, que é usado para a instalação de uma instalação de energia eólica em construção. A nacela 5 da instalação de energia eólica em construção está desenhada transparente nessa figura, de forma que O chassi principal 26 seja visível, que é suportada ao mancal de guinada 10. O chassi principal tem um suporte 27, no qual uma viga 28 do primeiro dispositivo de elevação 1 é montada. O primeiro dispositivo de elevação está elevando a parte da massa do gerador 6 por intermédio do cabo de elevação 14, que é fixado ao ponto de elevação 29. O segundo dispositivo de elevação é um guindaste de elevação com uma coluna 24, que é montada à torre de instalação de energia eólica 4 por pontos de fixação 25, que são instalados à torre. O guindaste de elevação compreende adicionalmente a viga 23 e cabo de elevação21 que é fixado ao ponto de elevação 22 no gerador de acionamento direto 6. O gerador de acionamento direto pode ser a parte mais pesada, que é elevada pela combinação do primeiro dispositivo de elevação e do segundo dispositivo de elevação.[0030] Figure 2 shows another lifting system comprising a first lifting device 1 and a second lifting device 20, which is used for installing a wind power plant under construction. The nacelle 5 of the wind power installation under construction is drawn transparently in this figure, so that the mainframe 26 is visible, which is supported by the yaw bearing 10. The mainframe has a support 27, on which a beam 28 of the first lifting device 1 is mounted. The first lifting device is lifting the mass part of the generator 6 by means of the lifting cable 14, which is attached to the lifting point 29. The second lifting device is a lifting crane with a column 24, which is mounted to the wind power installation tower 4 by attachment points 25, which are fitted to the tower. The lifting crane further comprises the beam 23 and lifting cable 21 which is fixed to the lifting point 22 on the direct drive generator 6. The direct drive generator can be the heaviest part, which is lifted by the combination of the first lifting device and the second lifting device.
[0031] A figura 3 mostra novamente outro sistema de elevação compreendendo um primeiro dispositivo de elevação na forma de guindaste de elevação 35 e um segundo dispositivo de elevação na forma de um guindaste de elevação 36. Na figura 3 somente dois dos muitos pontos de fixação 25 estão enumerados. A parte mais pesada é a nacela 33 que é elevada pelo sistema de elevação, isto é, pelos dois guindastes de elevação.[0031] Figure 3 again shows another lifting system comprising a first lifting device in the form of a lifting crane 35 and a second lifting device in the form of a lifting crane 36. In figure 3 only two of the many attachment points 25 are listed. The heaviest part is the nacelle 33 which is lifted by the lifting system, i.e. by the two lifting cranes.
[0032] Nas figuras 1 a 3, o primeiro e/ou o segundo dispositivo de elevação têm incapacidade surpreendente de elevar e instalar a parte mais pesada sozinha.[0032] In figures 1 to 3, the first and/or the second lifting device has a surprising inability to lift and install the heaviest part alone.
[0033] A figura 4 mostra uma seção transversal de uma parte da torre de uma instalação de energia eólica com segmento de torre inferior 40 e um segmento de torre superior 41, aquele de um ponto de fixação 25 e aquele de uma parte de um guindaste de elevação 24, guindaste este do qual também um pino de travamento 48 e um gancho de travamento 47 são desenhados. O ponto de fixação é fixado aos segmentos de torre de uma maneira destacável por parafusos 43 e 44. Por remoção das porcas 42 e 46, o ponto de fixação 25 pode ser retirado e ser reusado em outra torre de instalação de energia eólica. A conexão entre os segmentos de torre é mantida por parafusos 44, combinados com porcas 45.[0033] Figure 4 shows a cross-section of a tower part of a wind power installation with lower tower segment 40 and an upper tower segment 41, that of an attachment point 25 and that of a part of a crane hoist 24, of which crane also a locking pin 48 and a locking hook 47 are drawn. The attachment point is attached to the tower segments in a detachable manner by bolts 43 and 44. By removing the nuts 42 and 46, the attachment point 25 can be removed and reused on another wind power installation tower. The connection between the tower segments is maintained by bolts 44, combined with nuts 45.
[0034] A figura 5 mostra uma instalação de energia eólica em construção com um guindaste de elevação 50 com uma viga 51 e um cabo de elevação 52. O guindaste de elevação é afixado a pontos de fixação do tipo de trilho 53 e possivelmente pode se mover na direção essencialmente vertical ao longo dos pontos de fixação do tipo de trilho. Os pontos de fixação do tipo de trilho podem ser completamente ou parcialmente removidos da torre. O guindaste de elevação pode instalar os pontos de fixação mais altos e podem remover os mesmos, completamente ou parcialmente, de forma a poderem ser reusados para outra instalação de turbina eólica. Os pontos de fixação do tipo de trilho 25 podem ser conectados uns aos outros e podem ser conectados à torre de instalação de energia eólica por qualquer método conhecido, tal como, por exemplo, uma conexão aparafusada. A conexão não é mostrada na figura 5.[0034] Figure 5 shows a wind power installation under construction with a lifting crane 50 with a beam 51 and a lifting cable 52. The lifting crane is attached to rail-type attachment points 53 and possibly can be move in essentially vertical direction along rail-type attachment points. Rail-type attachment points can be completely or partially removed from the tower. The hoisting crane can install the highest attachment points and can remove them, completely or partially, so that they can be reused for another wind turbine installation. The rail-type attachment points 25 can be connected to each other and can be connected to the wind power installation tower by any known method, such as, for example, a bolted connection. The connection is not shown in figure 5.
[0035] O sistema de elevação de acordo com a invenção ou outro sistema de elevação pode compreender um guindaste de elevação que é fixado a quaisquer dos pontos de fixação na torre e possivelmente pode se mover ao longo da torre. Os pontos de fixação, que são requeridos para a instalação de uma instalação de energia eólica, contribuem consideravelmente para os custos. De acordo com uma modalidade da invenção, os pontos de fixação são parcialmente ou completamente removíveis de forma a poderem ser removidos depois da instalação da instalação de energia eólica e poderem ser reusados para a instalação ou a manutenção ou a desativação de outra instalação de turbina eólica. Um método para instalar os pontos de fixação compreende qualquer das etapas de instalar um ou mais pontos de fixação inferiores por um pequeno guindaste de uso geral, instalar o guindaste de elevação aos pontos de fixação instalados e instalar pontos de fixação mais altos com o guindaste de elevação.[0035] The lifting system according to the invention or another lifting system may comprise a lifting crane which is attached to any of the attachment points on the tower and possibly can move along the tower. The fixing points, which are required for the installation of a wind energy installation, contribute considerably to the costs. According to an embodiment of the invention, the fastening points are partially or completely removable so that they can be removed after the installation of the wind energy installation and can be reused for the installation or maintenance or decommissioning of another wind turbine installation. . A method of installing the attachment points comprises any of the steps of installing one or more lower attachment points by a small general purpose crane, installing the lifting crane to the installed attachment points, and installing higher attachment points with the lifting crane. elevation.
[0036] Alternativamente, um pequeno guindaste auxiliar, fixado à instalação de energia eólica, por exemplo, à parte de guinada da instalação de energia eólica, é usado para elevar os pontos de fixação para as posições nas quais eles são instalados. Os mesmos métodos, na ordem inversa, podem ser usados para remover os pontos de fixação. Uma possibilidade é que a parte dos pontos de fixação é removível e a parte não, outra possibilidade é que alguns pontos de fixação são parcialmente removíveis, por exemplo, essencialmente a parte no exterior da torre pode ser removível, enquanto essencialmente a parte interna permanece na torre.[0036] Alternatively, a small auxiliary crane, attached to the wind power installation, for example to the yaw part of the wind power installation, is used to lift the attachment points to the positions in which they are installed. The same methods, in reverse order, can be used to remove the attachment points. One possibility is that part of the attachment points is removable and the part is not, another possibility is that some attachment points are partially removable, for example essentially the part on the outside of the turret can be removable while essentially the inside part remains in the tower.
[0037] De acordo com um aspecto, os pontos de fixação são afixados à torre usando parafusos, os parafusos são afixados na extensão de uma maneira horizontal através de uma parede da torre, em particular para conectar dois segmentos de torre superpostos feitos de metal um ao outro, e cada ponto de fixação é afixado à torre por usar completamente ou parcialmente pelo menos um dos parafusos e usando porcas adicionais fixando o ponto de fixação aos parafusos e fixando assim o ponto de fixação à torre. Dessa maneira, os pontos de fixação podem ser instalados de uma maneira eficaz e ao mesmo tempo podem prover uma solução que permita que os pontos de fixação sejam removidos. De acordo com um aspecto, os parafusos permanecem na parede de torre quando da remoção dos pontos de fixação e isso pode evitar a necessidade de fechar os correspondentes furos.[0037] According to one aspect, the attachment points are affixed to the tower using screws, the screws are affixed extending in a horizontal manner through a tower wall, in particular to connect two overlapping tower segments made of metal one to the other, and each attachment point is affixed to the turret by completely or partially using at least one of the screws and using additional nuts attaching the attachment point to the screws and thereby securing the attachment point to the turret. In this way, the attachment points can be installed in an effective manner and at the same time provide a solution that allows the attachment points to be removed. According to one aspect, the screws remain in the tower wall upon removal of the attachment points and this can obviate the need to close the corresponding holes.
[0038] O termo guindaste de elevação na descrição acima pode ser interpretado como qualquer guindaste que pode ser afixado a uma parte já instalada da instalação de energia eólica acima da fundação e é capaz de instalar pelo menos o quarto superior da torre. Uma modalidade do guindaste de elevação pode subir ao longo da torre essencialmente na direção vertical. Em outra modalidade do guindaste de elevação, ele pode ser fixado em uma única posição à torre acima da fundação e a subida somente se refere à única etapa de movimento do nível do solo para essa única posição.[0038] The term lifting crane in the above description can be interpreted as any crane that can be attached to an already installed part of the wind power installation above the foundation and is capable of installing at least the upper quarter of the tower. One embodiment of the hoisting crane can go up along the tower essentially in the vertical direction. In another embodiment of the hoisting crane, it can be fixed in a single position to the tower above the foundation and the ascent only refers to the single step of moving from ground level to that single position.
[0039] Um ponto de fixação pode ser qualquer estrutura que é afixada à torre antes de um guindaste de elevação ser conectado à mesma, com a finalidade de distribuir, sobre uma certa área da torre, as forças exercidas pelo guindaste de elevação à torre, de forma que a torre não será sobrecarregada. De acordo com uma modalidade da invenção, um tal ponto de fixação pode ser parcialmente ou completamente removido da torre e as partes destacáveis podem ser reinstaladas em outra torre. Uma torre pode ter vários pontos de fixação distintos com pelo menos 5 metros e em particular pelo menos 10 metros entre as posições, nas quais o guindaste de elevação se conecta. Alternativamente, um ponto de fixação pode ser de um tipo linear, por exemplo, pode ser um trilho sobre o qual o guindaste de subida pode se mover para cima e para baixo e é chamado um ponto de fixação do tipo de trilho. De acordo com uma modalidade da invenção, um tal ponto de fixação do tipo de trilho pode também ser parcialmente ou completamente removido de forma que as partes removíveis possam ser reinstaladas em outra torre.[0039] An attachment point can be any structure that is attached to the tower before a lifting crane is connected to it, in order to distribute, over a certain area of the tower, the forces exerted by the lifting crane on the tower, so that the tower will not be overloaded. According to an embodiment of the invention, such a fixing point can be partially or completely removed from the tower and the detachable parts can be reinstalled in another tower. A tower can have several different attachment points with at least 5 meters and in particular at least 10 meters between the positions at which the hoisting crane attaches. Alternatively, an attachment point may be of a linear type, for example it may be a rail on which the hoisting crane can move up and down and is called a rail type attachment point. According to an embodiment of the invention, such a rail-type attachment point can also be partially or completely removed so that the removable parts can be reinstalled on another tower.
[0040] O termo outra torre pode se referir a outra torre em construção. A torre da instalação de energia eólica pode ser feita de qualquer material e em particular de metal, concreto, madeira, compósito ou uma combinação dos mesmos. Um ou mais furos na parede de torre são uma opção para facilitar, por exemplo, a instalação de um ponto de fixação, e tais furos podem ser fechados com um tampão, por exemplo, de borracha, no caso que um ponto de fixação que é parcialmente ou completamente removido.[0040] The term another tower may refer to another tower under construction. The tower of the wind energy installation can be made of any material and in particular of metal, concrete, wood, composite or a combination thereof. One or more holes in the tower wall are an option to facilitate, for example, the installation of a fixing point, and such holes can be closed with a plug, for example, rubber, in the case that a fixing point that is partially or completely removed.
[0041] A descrição acima enfoca sobre a instalação de instalações de energia eólica usando um sistema de elevação. A invenção não é limitada à instalação de instalações de energia eólica e pode adicionalmente ou alternativamente ser usada para manutenção ou desativação de instalações de energia eólica usando o sistema de elevação.[0041] The above description focuses on the installation of wind power installations using a lifting system. The invention is not limited to the installation of wind energy installations and can additionally or alternatively be used for maintenance or decommissioning of wind energy installations using the lifting system.
[0042] O sistema de elevação pode ser controlado por intermédio de um computador que somente permite a operação dentro dos limites operacionais do sistema. O sistema pode ser controlado por controladores remotos e fixos, por exemplo, a partir do chão, no guindaste e na instalação de energia eólica em construção. Um operador de guindaste pode ser assistido por câmeras.[0042] The lifting system can be controlled via a computer that only allows operation within the operating limits of the system. The system can be controlled by remote and fixed controllers, for example from the ground, on the crane and on the wind power plant under construction. A crane operator can be assisted by cameras.
[0043] Deve ser entendido que no presente pedido, o termo “compreendendo” não exclui outros elementos ou etapas. Também, cada um dos termos “um” e “uma” não exclui uma pluralidade. Qualquer/quaisquer sinal(is) de referência nas reivindicações não deve(m) ser interpretado(s) como limitativo(s) do escopo das reivindicações.[0043] It should be understood that in the present application, the term "comprising" does not exclude other elements or steps. Also, each of the terms "a" and "an" does not exclude a plurality. Any reference sign(s) in the claims shall not be interpreted as limiting the scope of the claims.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1042325A NL1042325B1 (en) | 2017-04-03 | 2017-04-03 | Hoisting System for Installing a Wind Turbine |
| NL1042325 | 2017-04-03 | ||
| PCT/EP2018/058505 WO2018185111A1 (en) | 2017-04-03 | 2018-04-03 | Hoisting system for installing a wind turbine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112019019186A2 BR112019019186A2 (en) | 2020-04-22 |
| BR112019019186B1 true BR112019019186B1 (en) | 2023-07-04 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6873144B2 (en) | Hoisting system for installation of wind turbines | |
| CA3055870C (en) | Hoisting system for installing a wind turbine | |
| AU2007264211B2 (en) | A handling system for a wind turbine nacelle, a method for vertical displacement of a wind turbine nacelle and a wind turbine nacelle | |
| AU2003223939B2 (en) | Transportation system for a wind turbine component, vehicle for a transportation system, displacement system, method of establishing a transportation or displacement and use thereof | |
| US8042306B2 (en) | System and method for erecting a tower | |
| DK2507514T3 (en) | Wind energy system with hoisting device | |
| EP2805048B1 (en) | Wind turbine tower erecting system | |
| US10934999B2 (en) | Methods for mounting or dismounting wind turbine components of a multirotor wind turbine | |
| PT1843964E (en) | Lifting device for a wind turbine generator | |
| US20120027523A1 (en) | Device and method for assembling a structure at sea | |
| EP2256079B1 (en) | Device for assembling a large structure at sea | |
| CN102628429B (en) | For transporting and/or promote transport structure and the method for high-rating generator | |
| EP3311024B1 (en) | Portable and modular hoisting assembly for a wind turbine | |
| BR112019019186B1 (en) | LIFTING SYSTEM FOR AT LEAST ONE OF AN INSTALLATION, A DECOMMISSION OR MAINTENANCE OF A WIND TURBINE, AND, METHODS FOR LIFTING OPERATION | |
| GB2569949A (en) | Method of handling a wind turbine component and crane for same | |
| WO2014139532A1 (en) | Method and apparatus for handling a wind turbine tower for quay side assembly and storage, and transport to an off-shore installation site | |
| NL2032193B1 (en) | Method and blade installation device for installing a blade of an offshore wind turbine | |
| BE1020670A4 (en) | DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK. | |
| WO2013068008A1 (en) | A female guiding device and a guiding assembly for guiding the connection of two rotor blade segments of a wind turbine |