JP5686902B2 - 風力発電装置のトランス交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、風力発電装置のトランス交換方法に関する。

現在の風力発電装置において、トランスは、典型的には、風力発電装置のパイロン（支柱）の下部領域に設けられる。トランスは、風力発電装置の発電キャビネットの出力電圧を、風力発電装置が接続される電力網に向けた所定電圧に変換するため、用いられることができる。

トランスは、典型的には、限られた耐用年数を有するため、風力発電装置の耐用年数内にトランス交換の必要が生じうる。従来、高荷重に耐える先端を備えた特別の可動クレーンが、トランスの交換に必要とされた。この場合、クレーンのジブは、ドア開口を通じて風力発電装置のパイロン内に進入してトランスに係留され、トランスを吊り上げて出すことができる。ドア開口のサイズには制限があるので、高荷重に耐える先端を備えたクレーンのジブが必要とされる。

一般的技術情報として、DE 32 11 390 A1およびDE 10 2008 035が参照される。

DE 32 11 390 A1 DE 10 2008 035 350A1

本発明の目的は、特別のクレーンを必要としない、風力発電装置のトランス交換方法を提供することである。

上記目的は、請求項１又は３による風力発電装置のトランス交換方法によって達成される。即ち、本発明の一視点により、風力発電装置のトランスの交換方法が提供される。該交換方法において、前記トランスは前記風力発電装置のパイロンの内部に設けられ、前記パイロンはドア開口を備え、該交換方法は、交換クロスビームを第１吊り点を介してクレーンのクレーンフックにカップリングさせる工程と、前記交換クロスビームの第１端部を第２吊り点と共に前記ドア開口を通じて前記パイロン内に導入する工程と、交換すべき前記トランスを前記第１端部の前記第２吊り点に係留する工程と、釣合い重りを前記交換クロスビームの第２端部で第２吊り点に係留する工程と、前記トランスが前記ドア開口の高さにくるまで、前記交換クロスビームの前記第２端部を傾ける工程と、前記トランスが前記ドア開口の外に移送されるまで、前記クレーンフックを動かす工程と、を含み、さらに前記釣合い重りとしての新規なトランスを備え、前記交換クロスビームを１８０度回転させ、そして前記新規なトランスが前記第２端部の前記第２吊り点に係留されて前記ドア開口内に案内される工程、を含む。第２の視点の交換方法において、前記トランスは前記風力発電装置のパイロンの内部に設けられ、前記パイロンはドア開口を備え、該交換方法は、交換クロスビームを第１吊り点を介してクレーンのクレーンフックにカップリングさせる工程と、前記交換クロスビームの第１端部を第２吊り点と共に前記ドア開口を通じて前記パイロン内に導入する工程と、交換すべき前記トランスを前記第１端部の前記第２吊り点に係留する工程と、釣合い重りを前記交換クロスビームの第２端部で第２吊り点に係留する工程と、前記トランスが前記ドア開口の高さにくるまで、前記交換クロスビームの前記第２端部を傾ける工程と、前記トランスが前記ドア開口の外に移送されるまで、前記クレーンフックを動かす工程と、を含み、前記クレーンフックが、前記クロスビームの前記第２端部で、特に、滑車ブロック（チェンブロック）を介して、前記第２吊り点に係留され、前記交換クロスビームの前記第２端部が上昇又は下降自在となる。なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
（発明の効果）
本発明により、特別のクレーンを必要としない風力発電装置のトランス交換方法が提供される。

すなわち、風力発電装置のトランス交換方法が提供される。この場合、トランスは、風力発電装置のパイロンの内部に設けられ、パイロンはドア開口を備えている。交換クロスビームは第１吊り点を介して可動クレーンのクレーンフックに係留される。交換クロスビーム（以下「クロスビーム」とも表示する）の第１端部は、第２吊り点と共に、ドア開口を通じてパイロン内に導入される。交換すべきトランスは、第１端部の第２吊り点に係留される。釣合い重りは交換クロスビームの第２端部で第２吊り点に係留される。釣合い重りの重量を、任意的に、交換すべきトランスの重量に実質的に対応させることができる。クロスビームの第２端部は、交換すべきトランスがドア開口の高さに来るまで、傾けられる。そしてクレーンフックは、交換すべきトランスがドア開口の外に来るまで動かされる。

本発明の一視点では、旧トランスと交換すべき新規トランスが、釣合い重りとして提供され、クロスビームが１８０度回転され、クロスビームの第２端部の第２吊り点の新トランスがドア開口内に案内される。

本発明の他の視点では、新規なトランスが、クロスビームの第１端部の上昇又は傾動動作によって、据付位置に下降される。

本発明の他の視点では、第１、第２チェンブロック（滑車ブロック、ブロックアンドタックル、Flaschenzug）のそれぞれが、クロスビームの第１および第２端部に接続されることができ、この場合、第２端部が第２チェンブロックによって上昇又は下降され、クロスビームを傾斜させることができる。

本発明のさらなる他の視点では、クロスビーム用の他の第１吊り点が提供される。第１吊り点をクロスビームの重心に設けることもでき、或いはさらに、第１吊り点を重心以外にも設け、クロスビームの第１および第２端部に異なる荷重の荷物を吊ることもできる。

本発明は、また、風力発電装置のトランス交換方法で使用される交換クロスビームに関する。クロスビームは、細長いボディと、クレーンのクレーンフックを受ける第１吊り点と、クロスビームの第１及び第２端部で交換すべきトランスおよび釣合い重りをそれぞれ受ける各第２吊り点と、を備えている。

本発明は、風力発電装置のトランス交換方法のアイデアに関し、クレーンフック取付用の第１吊り点と、交換すべきトランスと釣合い重りがそれぞれ係留可能な二つの更なる吊り点と、を備えるクロスビームが提供される。故障して交換すべきトランスを交換（移送）するため、クロスビームの第１端部は風力発電装置のパイロンのドア開口に導入され、交換されるトランスは吊り点に係留される。クロスビームの第２端部は、そのとき、パイロン外に突出しており、例えば、新規トランスのような釣合い重りが第２吊り点に係留可能である。釣合い重りが交換すべきトランスと実質的に同重量の場合、クロスビームは、実質的に平衡状態に保持され、交換すべきトランスはドア開口外に吊り上げて取り出し可能である。任意的には、釣合い重りとして、新規トランスを用いることができ、クロスビームをただ１８０度回転させることによって、新規トランスをドア開口を通じて導入することができるようになる。次いで交換されたトランスを吊り上げる（上昇させる）ことによって、クロスビームは傾動され、新規トランスはその据付位置に移送されることができる。

任意的に、クロスビームは、別の第１吊り点を備えることができ、クレーンはこの第１吊り点にカップリングされる。この別の第１吊り点は、その場合、クロスビームの重心には設けられず、これによって、交換すべきトランスの重量に対応しない釣合い重りも使用することができる。この場合とは、例えば、新規トランスが交換すべきトランスよりも軽かったり重かったりする場合である。

本発明の実施形態および展開形態は、従属項に記載されている。

さらに、本発明の利点および例示としての実施例を、以下添付図面を参照しながら詳細に説明する。

実施例１に係り、風力発電装置のトランス交換時における風力発電装置およびクロスビームの模式図である。 実施例２に係り、クロスビームを模式的に示す平面図である。 図２のクロスビームの吊り点の様々な視角からみた状態を示す図である。 図２のクロスビームの吊り点の様々な視角からみた状態を示す図である。 実施例３に係り、クロスビームを模式的に示す平面図である。

図１は、実施例１に係り、風力発電装置のトランス交換用のクレーンを備えた風力発電装置の模式図である。風力発電装置１００は、ナセル（ポッド）１１０、複数のロータブレート１３０を有するロータ１２０と、ドア開口を有するパイロン（支柱）１４０と、を備えている。トランス２００は、パイロン１４０の下部領域内にある。図１は、またクレーン５００を示し、そのクレーンフック５１０は交換クロスビーム（以下「クロスビーム」ともいう）３００に係留されている。

クロスビーム３００は、クレーン５００のクレーンフック５１０を受ける第１吊り点３１０と、クロスビーム３００の第１及び第２端部３２１，３２２に二つの第２吊り点３２０と、を有している。第２吊り点３２０は、交換すべきトランス２００と、釣合い重り４００とを係留する機能を提供する。

風力発電装置１００のトランス２００が故障したとき、クロスビーム３００は、第１吊り点３１０でクレーンフック５１０に係留され、クロスビーム３００の第１端部３２１は、第２吊り点３２０と共に、ドア開口１５０に導入される。トランス２００は、そのとき、第１端部３２１の第２吊り点３２０に係留されることができる。釣合い重り４００は、第２端部３２２で他の第２吊り点３２０に、係留されることができる。好ましくは、釣合い重り４００の荷重は、実質的に、交換すべきトランス２００の荷重に相当する。任意的には、新規トランスが釣合い重り４００として使用可能である。トランス２００がドア開口の下方にあるとき、クロスビーム３００の第１端部３２１は、先ず、ドア開口を通じて導入されることができ、次に、傾動又は傾斜されて、トランス２００は第１端部３２１で第２吊り点３２０に係留されることができ、クロスビームの第２端部３２２は、釣合い重り４００を伴って、傾動又は傾斜することができ、第１端部３２１のトランス２００は上昇されることができ、ドア開口を通って吊り上げられることができる。

新規トランスがクロスビーム３００の第２端部３２２で釣合い重り４００として提供される場合、クロスビーム３００をただ１８０度回転させ、新規トランスをドア開口１５０を通じて導入することができ、クロスビーム３００の第２端部３２２の傾動又は傾斜によって、新規トランスはその据付位置に移送される。

任意的（ないし選択的）には、第１及び／又は第２チェンブロック（ブロックアンドタックル、Flaschenzug）６１０，６２０が、クレーンフック５１０に設けられる又は接続される。第１チェンブロック６１０は、第１端部３２２に接続されることができる。第２チェンブロック６２０は、クロスビーム３００の第２端部３２２に接続されることができる。クロスビーム３００の第２端部３２２は、第２チェンブロック６２０によって、上昇又は下降されることができ、クロスビームもそれ自体、傾動又は傾斜されることができる。

第１および第２チェンブロック６１０，６２０は、第１および第２ラウンドスリングを介して、第１および第２吊り点３１０，３２０に接続される。

本発明による故障したトランスの交換方法は、高荷重に耐える先端を備えた特別のクレーンを不用とすることができる。標準的な可動クレーンだけが、故障したトランスの交換に必要となる。

本発明による故障したトランスの交換方法は、トランスの据付位置の上方にドア開口が設けられた鋼製パイロンに関連して、用いられることができる。また、本発明による故障したトランスの交換方法は、コンクリート製パイロンに関連しても、用いられることができる。

本発明による方法は、特に、トランスが風力発電装置のパイロン内のドア開口の下方に設けられている場合、有利である。

図２は、実施例２に係る交換クロスビームを模式的に示す平面図である。実施例２のクロスビームは、実施例１にしたがって使用することができる。クロスビーム３００は、クレーンフックを受ける第１吊り点３１０を備えている。第１および第２端部で、クロスビームは、交換すべきトランス２００と釣合い重り４００を受ける各第２吊り点を備えている。クロスビーム３００は、交換すべきトランス２００と釣合い重りの両荷重に耐えるよう設計されている。

図３および図４は、各第２吊り点３２０を備えるクロスビーム端部の側面図および平面図である。各々孔を有する二つのプレート３２１が、クロスビーム３００の各端部に設けられている。また、別のプレート３２２は、大きな孔を有している。

図５は、実施例３に係り、クロスビームを模式的に示す平面図を示す。この場合、実施例３のクロスビームは、実質的に、図２のクロスビームに相当している。また図示のように、クロスビームは、任意的な第１吊り点３１０に加えて、別の第１吊り点３１１を有している。任意的に、さらに、別の第１吊り点（複数も）を設けることもできる。第１吊り点３１０は、第２吊り点に取り付けられた釣合い重りが、交換すべきトランスの重さに相当する場合に、使用されることができる。別の第１吊り点３１１は、第２吊り点に取り付けられた釣合い重りが、交換すべきトランスの重さに実質的に相当しない場合に、使用されることができる。この場合、例えば、釣合い重りが新規トランスであって、新規トランスが交換すべきトランスよりも軽かったり重かったりする場合である。

１００ 風力発電装置
１１０ ナセル（Gondel）
１２０ ロータ
１３０ ロータブレード
１４０ パイロン
１５０ ドア開口
２００ トランス
３００ クロスビーム（吊り天秤棹）、交換クロスビーム
３１０ 第１吊り点
３１１ 別の第１吊り点
３２０ 第２吊り点
３２１ 第１端部、プレート
３２２ 第２端部、別のプレート
４００ 釣合い重り
５００ クレーン
５１０ クレーンフック
６１０ 第１チェンブロック（ブロックアンドタックル、滑車ブロック、Flaschenzug）
６２０ 第２チェンブロック（ブロックアンドタックル、滑車ブロック、Flaschenzug）

Claims (6)

1. 風力発電装置（１００）のトランス（２００）の交換方法であって、
   前記トランス（２００）は前記風力発電装置（１００）のパイロン（１４０）の内部に設けられ、前記パイロン（１４０）はドア開口（１５０）を備え、
   交換クロスビーム（３００）を第１吊り点（３１０）を介してクレーン（５００）のクレーンフックにカップリングさせる工程と、
   前記交換クロスビーム（３００）の第１端部（３２１）を第２吊り点（３２０）と共に前記ドア開口（１５０）を通じて前記パイロン（１４０）内に導入する工程と、
   交換すべき前記トランス（２００）を前記第１端部（３２１）の前記第２吊り点（３２０）に係留する工程と、
   釣合い重り（４００）を前記交換クロスビーム（３００）の第２端部（３２２）で第２吊り点（３２０）に係留する工程と、
   前記トランスが前記ドア開口（１５０）の高さにくるまで、前記交換クロスビーム（３００）の前記第２端部（３２２）を傾ける工程と、
   前記トランスが前記ドア開口の外に移送されるまで、前記クレーンフックを動かす工程と、を含み、さらに
   前記釣合い重りとしての新規なトランスを備え、前記交換クロスビームを１８０度回転させ、そして前記新規なトランスが前記第２端部（３２２）の前記第２吊り点（３２０）に係留されて前記ドア開口（１５０）内に案内される工程、
   を含む方法。
2. 前記新規なトランスが、前記クロスビーム（３００）の前記第１端部（３２１）の上昇又は傾動動作によって、据付位置に下降される、請求項１記載の方法。
3. 風力発電装置（１００）のトランス（２００）の交換方法であって、
   前記トランス（２００）は前記風力発電装置（１００）のパイロン（１４０）の内部に設けられ、前記パイロン（１４０）はドア開口（１５０）を備え、
   交換クロスビーム（３００）を第１吊り点（３１０）を介してクレーン（５００）のクレーンフックにカップリングさせる工程と、
   前記交換クロスビーム（３００）の第１端部（３２１）を第２吊り点（３２０）と共に前記ドア開口（１５０）を通じて前記パイロン（１４０）内に導入する工程と、
   交換すべき前記トランス（２００）を前記第１端部（３２１）の前記第２吊り点（３２０）に係留する工程と、
   釣合い重り（４００）を前記交換クロスビーム（３００）の第２端部（３２２）で第２吊り点（３２０）に係留する工程と、
   前記トランスが前記ドア開口（１５０）の高さにくるまで、前記交換クロスビーム（３００）の前記第２端部（３２２）を傾ける工程と、
   前記トランスが前記ドア開口の外に移送されるまで、前記クレーンフックを動かす工程と、
   を含み、
   前記クレーンフックが、前記クロスビーム（３００）の前記第２端部（３２２）で、特に、滑車ブロック（チェンブロック）を介して、前記第２吊り点（３２０）に係留され、前記交換クロスビーム（３００）の前記第２端部（３２２）が上昇又は下降自在となる、方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一記載の風力発電装置のトランスの交換方法で使用される交換クロスビームであって、
   細長いボディと、
   クレーンのクレーンフックを受ける第１吊り点（３１０）と、
   前記交換クロスビーム（３００）の第１及び第２端部（３２１，３２２）において、交換すべきトランス（２００）および釣合い重り（４００）をそれぞれ受ける、各第２吊り点（３２０）と、
   を備える、交換クロスビーム。
5. 前記第１吊り点（３１０）は、前記クロスビーム（３００）の重心に設けられる請求項４記載の交換クロスビーム。
6. さらに、前記交換クロスビーム（３００）の重心以外に設けられる別の第１吊り点（３１１）を備える請求項４又は５記載の交換クロスビーム。

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