Difference between revisions of "Lasten - Anhang III: Grenzen von Kritisch, Achtung und OK in SITE COMPLIANCE"

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Die folgenden Werte werden im windPRO-Modul SITE COMPLIANCE genutzt, um den Nutzern eine Hilfestellung zu geben, ob das Ergebnis einer Prüfung als kritisch zu betrachten ist. Die Angaben basieren auf Erfahrungswerten aus einer Vielzahl von Projekten und werden fortlaufend validiert und verbessert.
 
Die folgenden Werte werden im windPRO-Modul SITE COMPLIANCE genutzt, um den Nutzern eine Hilfestellung zu geben, ob das Ergebnis einer Prüfung als kritisch zu betrachten ist. Die Angaben basieren auf Erfahrungswerten aus einer Vielzahl von Projekten und werden fortlaufend validiert und verbessert.
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* Ein Park wird mit '''Kritisch''' markiert, sobald eine WEA ein kritisches Ergebnis liefert, mit '''Achtung''', wenn min. eine WEA Achtung anzeigt. Er wird nur dann als '''OK''' angezeigt, wenn alle einzelnen WEA OK sind.
 
* Ein Park wird mit '''Kritisch''' markiert, sobald eine WEA ein kritisches Ergebnis liefert, mit '''Achtung''', wenn min. eine WEA Achtung anzeigt. Er wird nur dann als '''OK''' angezeigt, wenn alle einzelnen WEA OK sind.
  
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'''Bewertung von Kritisch, Achtung und Ok für jede IEC-Prüfung'''
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===Bewertung von Kritisch, Achtung und Ok für jede IEC-Prüfung (Ed. 3)===
  
 
<u>Komplexität Gelände (I<sub>c</sub>):</u>
 
<u>Komplexität Gelände (I<sub>c</sub>):</u>
  
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IEC-Grenze: (keine/siehe Details Komplexität Gelände)
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IEC-Grenze: (keine/siehe Details [[Hauptprüfung: Komplexität Gelände|Komplexität Gelände]])
 
*Kritisch: Nie
 
*Kritisch: Nie
 
*Achtung: Wenn I<sub>c</sub> > 0   
 
*Achtung: Wenn I<sub>c</sub> > 0   
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<u>Wind shear (α):</u>  
 
<u>Wind shear (α):</u>  
 
   
 
   
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IEC-Grenzen: 0≤α≤02
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IEC-Grenzen: 0 ≤ α ≤ 0,2
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*Kritisch: Wenn α>0,3 or α<0
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*Achtung: Wenn 0,3≥α>0,2
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*Achtung: Wenn 0,3 ≥ α > 0,2
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*OK: Wenn 0≤α≤0,2
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*OK: Wenn 0 ≤ α ≤ 0,2
  
 
<u>Luftdichte (ρ):</u>
 
<u>Luftdichte (ρ):</u>
  
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IEC-Grenzen: 1,225 kg/m3 Design-Annahme
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IEC-Grenzen: 1,225 kg/m<sup>3</sup> Design-Annahme
 
*Kritisch: Nie
 
*Kritisch: Nie
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*Achtung: ρ>1,225 kg/m3
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*Achtung: ρ > 1,225 kg/m<sup>3</sup>
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*OK: ρ≤1,225 kg/m3
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<u>Neigung der Anströmung (φ<sub>max</sub>):</u>
 
<u>Neigung der Anströmung (φ<sub>max</sub>):</u>
  
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IEC-Grenzen: φ≤8° & φ≥-8°
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*Kritisch: φ>12° oder φ<-12°
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*Achtung: 12°≥φ>8° oder -12°≤φ<-8°
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*Achtung: 12° ≥ φ > 8° oder -12° ≤ φ < -8°
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*Ok: φ≤8° & φ≥-8°
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<u>Extremwind (u50y):</u>
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<u>Extremwind (u<sub>50y</sub>):</u>
  
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IEC-Grenzen: V<sub>ref</sub>≥u<sub>50y</sub>
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IEC-Grenzen: V<sub>ref</sub> ≥ u<sub>50y</sub>
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*Kritisch: u<sub>50y</sub>>V<sub>ref</sub> oder  Böe >1,4*V<sub>ref</sub>
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*Kritisch: u<sub>50y</sub> > V<sub>ref</sub> oder  Böe > 1,4*V<sub>ref</sub>
 
*Achtung: Nie
 
*Achtung: Nie
 
*Ok: V<sub>ref</sub> ≥ U<sub>50y</sub> oder  1,4*V<sub>ref</sub> ≥ Böe
 
*Ok: V<sub>ref</sub> ≥ U<sub>50y</sub> oder  1,4*V<sub>ref</sub> ≥ Böe
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*Ok: σ<sub>eff,IEC</sub>(u)  > σ<sub>eff, WTG</sub>(u) für alle u
 
*Ok: σ<sub>eff,IEC</sub>(u)  > σ<sub>eff, WTG</sub>(u) für alle u
  
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σ<sub>eg</sub>, XXX  ist die Equivalente Effektive Turbulenz der WTG für die gewählte IEC-Auslegungsklasse. Appendix II beschreibt die Details zur Ermittlung dieser Größe.
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σ<sub>eg</sub>, XXX  ist die äquivalente Effektive Turbulenz der WTG für die gewählte IEC-Auslegungsklasse. [[Lasten - Anhang II: Frandsen Effective turbulence model|Lasten - Anhang II]] beschreibt die Details zur Ermittlung dieser Größe.
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Bei Änderung der IEC-Klasse (I, II oder III) kann sich auch die Bewertung der Effektiven Turbulenz ändern, obwohl die Turbulenzklasse (a, b, c) gleich bleibt. Das Äquivalent ändert sich in Abhängigkeit der Windverteilung, d.h. der Vergleichswert in einer anderen Auslegungsklasse ist ein anderer.
  
 
<u>Windverteilung (pdf(u)):</u>  
 
<u>Windverteilung (pdf(u)):</u>  
  
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IEC-Grenzen: f<sub>IEC</sub>(u) > fWTG(u) für alle u
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IEC-Grenzen: f<sub>IEC</sub>(u) > f<sub>WTG</sub>(u) für alle u
 
 
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* Kritisch: F<sub>hi</sub> <0 or (F<sub>hi</sub> +F<sub>lo</sub><0)
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* Kritisch: F<sub>hi</sub> < 0 oder (F<sub>hi</sub> + F<sub>lo</sub><0)
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* Achtung: F<sub>hi</sub>≥0 & (F<sub>hi</sub>+F<sub>lo</sub>≥0)
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* Achtung: F<sub>hi</sub> ≥ 0 & (F<sub>hi</sub> +F <sub>lo</sub>≥0)
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* Ok: f<sub>IEC</sub>(u) > f<sub>WTG</sub>(u) für alle u  
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Wobei:
 
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<u>Erdbeben (PGA):</u>
 
<u>Erdbeben (PGA):</u>
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PGA =Peak Ground Acceleration
  
 
* Kritisch: PGA > 2,4
 
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* Achtung: 1h ≥ h außerhalb > 0,0 h
 
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* OK: 0,0 h außerhalb
 
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===Bewertung von Kritisch, Achtung und Ok für jede IEC-Prüfung (Ed. 2)===
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Verglichen mit Edition 3 unterscheiden sich die Bewertungskriterien nur bei der Effektiven Turbulenz und der Windverteilung.
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<u>Effektive Turbulenz (σ<sub>eff.</sub>(u)):</u>
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IEC-Grenzen: σ<sub>1</sub>(u) > σ<sub>eff, WTG</sub>(u) für u=15 m/s
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*Kritisch: σ<sub>eq, WTG</sub>    > σ<sub>eq,IEC</sub>
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*Achtung: σ<sub>eq, WTG</sub>    < σ<sub>eq,IEC</sub>
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*Ok: σ<sub>eff,IEC</sub>(15m/s)  > σ<sub>eff, WTG</sub>(15m/s)
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σ<sub>eg</sub>, XXX  ist die äquivalente Effektive Turbulenz der WTG für die gewählte IEC-Auslegungsklasse. [[Lasten - Anhang II: Frandsen Effective turbulence model|Lasten - Anhang II]] beschreibt die Details zur Ermittlung dieser Größe.
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<u>Windverteilung (pdf(u)): mit Weibull A, k und mittlerer V<sub>ave</sub> </u>
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IEC-Grenzen: Nicht explizit gegeben, aber durch Vergleich der IEC- und WEA-Verteilung
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* Kritisch: f<sub>IEC</sub> (15m/s) < f<sub>WTG</sub> (15m/s)
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* Achtung: f<sub>IEC</sub> (15m/s) > f<sub>WTG</sub> (15m/s)
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* Ok: V<sub>ave, IEC</sub> > V<sub>ave, WTG</sub> & k<sub>IEC</sub>  < k<sub>WTG</sub> 
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Zu beachten ist hier, dass die Richtlinie für alle Klassen die Weibullverteilung von k<sub>IEC</sub>=2 und der mittleren Windgeschwindigkeit der jeweiligen Klasse annimmt. Höhere Windgeschwindigkeiten und niedrigere k-Parameter führen zu einer Erhöhung der Lasten. Die Windgeschwindigkeit 15 m/s spielt an mehreren Stellen der Ed. 2 eine besondere Wolle und wird hier als entscheidendes Kriterium zwischen ''Achtung'' und ''Kritisch'' angesetzt.
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===Bewertung von Kritisch, Achtung und Ok für jede IEC-Prüfung (Ed. 4)===
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IEC-Grenze: (keine/siehe Details [[Hauptprüfung: Komplexität Gelände|Komplexität Gelände]])
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*Kritisch: Nie
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*Achtung: Wenn C<sub>ct</sub> > 0 (Komplexitätskategorie: Hoch, Mittel, Niedrig)
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*OK: Wenn C<sub>ct</sub> = 0 (Komplexitätskategorie: Keine)
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<u>Wind shear (α):</u>
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IEC-Grenzen: 0,5 ≤ α ≤ 0,25
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*Kritisch: Wenn α > 0,3 oder α < 0
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*Achtung: Wenn OK nicht erfüllt
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*OK: Wenn 0,05 α ≤ 0,25
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<u>Luftdichte (ρ):</u>
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IEC-Grenzen: ρ ≤ 1,225 kg/m<sup>3</sup>
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*Kritisch: Nie
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*Achtung: Wenn OK nicht erfüllt
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*OK: ρ ≤ 1,225 kg/m<sup>3</sup> oder v<sub>ave,WEA</sub><sup>2</sup> / v<sub>ave,IEC</sub><sup>2</sup> * ρ ≤ 1,225 kg/m<sup>3</sup> bei ρ > 1,225 kg/m<sup>3</sup>
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<u>Windverteilung (pdf(u)):</u>
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IEC-Grenzen: f<sub>IEC</sub> > f<sub>WTG</sub> für u ∈ {0,2V<sub>ref</sub>, 0,4V<sub>ref</sub>}
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* Kritisch: F<sub>hi</sub> < 0 oder (F<sub>hi</sub> + F<sub>lo</sub><0)
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* Achtung: Wenn OK nicht erfüllt
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* Ok: f<sub>IEC</sub>(u) > f<sub>WTG</sub>(u) für das Intervall von u und 6,5 * v<sub>ave,WTG</sub> / v<sub>ave,IEC</sub> - 4,5 ≤ k<sub>omni</sub> ≤ -6 * v<sub>ave,WTG</sub> / v<sub>ave,IEC</sub> + 8
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Wobei:
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Wichtig ist hier, dass die Überschreitungen in der unteren Hälfte des Prüfungsintervalls deutlich weniger schwerwiegend sind als im oberen Bereich, in dem höhere Lasten auftreten.
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<u>90% Umgebungsurbulenz [NTM]</u>
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IEC-Grenzen: σ<sub>1</sub>(u) > σ<sub>omni,90%</sub>(u) für alle u im geprüften Intervall
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*Kritisch: Wenn Ok nicht erfüllt
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*Achtung: Nie (Extremlasten)
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*Ok: σ<sub>1</sub>(u, I<sub>ref</sub>)  > σ<sub>omni,90%</sub>(u) für alle u ∈ {0,6 V<sub>Nenn</sub>, 1,6 V<sub>Nenn</sub>}
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<u>Extreme Umgebungsurbulenz (AET) [ETM]</u>
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IEC-Grenzen: σ<sub>1,ETM</sub>(u) > σ<sub>AET</sub>(u) für alle u im Betrieb
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*Kritisch: Wenn Ok nicht erfüllt
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*Achtung: Nie (Extremlasten)
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*Ok: σ<sub>1,ETM</sub>(u, I<sub>ref</sub>) ≥ σ<sub>AET</sub>(u) für alle u ∈ {V<sub>ein</sub>, V<sub>aus</sub>}
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<u>Maximale 90%-Turbulenz Wake-Mitte (MCWT) [ETM]</u>
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IEC-Grenzen: σ<sub>1,ETM</sub>(u) > σ<sub>MCWT</sub>(u) für alle u im Betrieb
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*Kritisch: Wenn Ok nicht erfüllt
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*Achtung: Nie (Extremlasten)
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*Ok: σ<sub>1,ETM</sub>(u, I<sub>ref</sub>) ≥ σ<sub>MCWT</sub>(u) für alle u ∈ {V<sub>ein</sub>, V<sub>aus</sub>}
  
  

Revision as of 12:49, 18 November 2021

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Die folgenden Werte werden im windPRO-Modul SITE COMPLIANCE genutzt, um den Nutzern eine Hilfestellung zu geben, ob das Ergebnis einer Prüfung als kritisch zu betrachten ist. Die Angaben basieren auf Erfahrungswerten aus einer Vielzahl von Projekten und werden fortlaufend validiert und verbessert. Jede Prüfung, deren Ergebnisse vollständig innerhalb der zulässigen Auslegungsgrenzen liegen, erhält als Ergebnis ein grünes Symbol = OK. Sind die Auslegungsgrenzen überschritten, erscheint das Symbol orange=Achtung oder rot=Kritisch, abhängig vom Ausmaß der Überschreitung. Wenn die Überschreitung als wahrscheinlich unkritisch für die WEA betrachtet wird, wird sie mit Achtung markiert.

Einzelne WEA:

  • Eine WEA wird mit Kritisch markiert, sobald eine Prüfung ein kritisches Ergebnis liefert. Sie wird nur dann als OK angezeigt, wenn alle einzelnen Prüfungen OK sind.

Im Park:

  • Ein Park wird mit Kritisch markiert, sobald eine WEA ein kritisches Ergebnis liefert, mit Achtung, wenn min. eine WEA Achtung anzeigt. Er wird nur dann als OK angezeigt, wenn alle einzelnen WEA OK sind.

Bewertung von Kritisch, Achtung und Ok für jede IEC-Prüfung (Ed. 3)

Komplexität Gelände (Ic):

IEC-Grenze: (keine/siehe Details Komplexität Gelände)

  • Kritisch: Nie
  • Achtung: Wenn Ic > 0
  • OK: Wenn Ic = 0

Wind shear (α):

IEC-Grenzen: 0 ≤ α ≤ 0,2

  • Kritisch: Wenn α > 0,3 oder α < 0
  • Achtung: Wenn 0,3 ≥ α > 0,2
  • OK: Wenn 0 ≤ α ≤ 0,2

Luftdichte (ρ):

IEC-Grenzen: 1,225 kg/m3 Design-Annahme

  • Kritisch: Nie
  • Achtung: ρ > 1,225 kg/m3
  • OK: ρ ≤ 1,225 kg/m3

Neigung der Anströmung (φmax):

IEC-Grenzen: φ ≤ 8° & φ ≥ -8°

  • Kritisch: φ > 12° oder φ < -12°
  • Achtung: 12° ≥ φ > 8° oder -12° ≤ φ < -8°
  • Ok: φ ≤ 8° & φ ≥ -8°

Extremwind (u50y):

IEC-Grenzen: Vref ≥ u50y

  • Kritisch: u50y > Vref oder Böe > 1,4*Vref
  • Achtung: Nie
  • Ok: Vref ≥ U50y oder 1,4*Vref ≥ Böe

Effektive Turbulenz (σeff.(u)):

IEC-Grenzen: σ1(u) > σeff, WTG(u) für alle u

  • Kritisch: σeq, WTG > σeq,IEC
  • Achtung: σeq, WTG < σeq,IEC
  • Ok: σeff,IEC(u) > σeff, WTG(u) für alle u

σeg, XXX ist die äquivalente Effektive Turbulenz der WTG für die gewählte IEC-Auslegungsklasse. Lasten - Anhang II beschreibt die Details zur Ermittlung dieser Größe. Bei Änderung der IEC-Klasse (I, II oder III) kann sich auch die Bewertung der Effektiven Turbulenz ändern, obwohl die Turbulenzklasse (a, b, c) gleich bleibt. Das Äquivalent ändert sich in Abhängigkeit der Windverteilung, d.h. der Vergleichswert in einer anderen Auslegungsklasse ist ein anderer.

Windverteilung (pdf(u)):

IEC-Grenzen: fIEC(u) > fWTG(u) für alle u

  • Kritisch: Fhi < 0 oder (Fhi + Flo<0)
  • Achtung: Fhi ≥ 0 & (Fhi +F lo≥0)
  • Ok: fIEC(u) > fWTG (u) für alle u

Wobei:

DE Lasten Kap5.6(38).png

DE Lasten Kap5.6(39).png

*Wichtig ist hier, dass die Überschreitungen in der unteren Hälfte des Prüfungsintervalls deutlich weniger schwerwiegend sind als im oberen Bereich, in dem höhere Lasten auftreten.

Erdbeben (PGA):

PGA =Peak Ground Acceleration

  • Kritisch: PGA > 2,4
  • Achtung: 2,4 ≥ PGA > 0,8
  • OK: 0,8 ≥ PGA

Blitzrate:

  • Kritisch: Rate > 20
  • Achtung: 20 ≥ Rate > 10
  • OK: 10 ≥ Rate

Temperaturbereich (T):

Normalbereich

  • Kritisch: h außerhalb > 240h
  • Achtung: h außerhalb > 24h
  • OK: 24 h ≥ h außerhalb

Extremer Bereich:

  • Kritisch: h außerhalb > 1h
  • Achtung: 1h ≥ h außerhalb > 0,0 h
  • OK: 0,0 h außerhalb


Bewertung von Kritisch, Achtung und Ok für jede IEC-Prüfung (Ed. 2)

Verglichen mit Edition 3 unterscheiden sich die Bewertungskriterien nur bei der Effektiven Turbulenz und der Windverteilung.

Effektive Turbulenz (σeff.(u)):

IEC-Grenzen: σ1(u) > σeff, WTG(u) für u=15 m/s

  • Kritisch: σeq, WTG > σeq,IEC
  • Achtung: σeq, WTG < σeq,IEC
  • Ok: σeff,IEC(15m/s) > σeff, WTG(15m/s)

σeg, XXX ist die äquivalente Effektive Turbulenz der WTG für die gewählte IEC-Auslegungsklasse. Lasten - Anhang II beschreibt die Details zur Ermittlung dieser Größe.

Windverteilung (pdf(u)): mit Weibull A, k und mittlerer Vave

IEC-Grenzen: Nicht explizit gegeben, aber durch Vergleich der IEC- und WEA-Verteilung

  • Kritisch: fIEC (15m/s) < fWTG (15m/s)
  • Achtung: fIEC (15m/s) > fWTG (15m/s)
  • Ok: Vave, IEC > Vave, WTG & kIEC < kWTG

Zu beachten ist hier, dass die Richtlinie für alle Klassen die Weibullverteilung von kIEC=2 und der mittleren Windgeschwindigkeit der jeweiligen Klasse annimmt. Höhere Windgeschwindigkeiten und niedrigere k-Parameter führen zu einer Erhöhung der Lasten. Die Windgeschwindigkeit 15 m/s spielt an mehreren Stellen der Ed. 2 eine besondere Wolle und wird hier als entscheidendes Kriterium zwischen Achtung und Kritisch angesetzt.


Bewertung von Kritisch, Achtung und Ok für jede IEC-Prüfung (Ed. 4)

IEC-Grenze: (keine/siehe Details Komplexität Gelände)

  • Kritisch: Nie
  • Achtung: Wenn Cct > 0 (Komplexitätskategorie: Hoch, Mittel, Niedrig)
  • OK: Wenn Cct = 0 (Komplexitätskategorie: Keine)

Wind shear (α):

IEC-Grenzen: 0,5 ≤ α ≤ 0,25

  • Kritisch: Wenn α > 0,3 oder α < 0
  • Achtung: Wenn OK nicht erfüllt
  • OK: Wenn 0,05 α ≤ 0,25

Luftdichte (ρ):

IEC-Grenzen: ρ ≤ 1,225 kg/m3

  • Kritisch: Nie
  • Achtung: Wenn OK nicht erfüllt
  • OK: ρ ≤ 1,225 kg/m3 oder vave,WEA2 / vave,IEC2 * ρ ≤ 1,225 kg/m3 bei ρ > 1,225 kg/m3

Windverteilung (pdf(u)):

IEC-Grenzen: fIEC > fWTG für u ∈ {0,2Vref, 0,4Vref}

  • Kritisch: Fhi < 0 oder (Fhi + Flo<0)
  • Achtung: Wenn OK nicht erfüllt
  • Ok: fIEC(u) > fWTG(u) für das Intervall von u und 6,5 * vave,WTG / vave,IEC - 4,5 ≤ komni ≤ -6 * vave,WTG / vave,IEC + 8


Wobei:

DE Lasten Kap5.6(38).png

DE Lasten Kap5.6(39).png

Wichtig ist hier, dass die Überschreitungen in der unteren Hälfte des Prüfungsintervalls deutlich weniger schwerwiegend sind als im oberen Bereich, in dem höhere Lasten auftreten.

90% Umgebungsurbulenz [NTM]

IEC-Grenzen: σ1(u) > σomni,90%(u) für alle u im geprüften Intervall

  • Kritisch: Wenn Ok nicht erfüllt
  • Achtung: Nie (Extremlasten)
  • Ok: σ1(u, Iref) > σomni,90%(u) für alle u ∈ {0,6 VNenn, 1,6 VNenn}

Extreme Umgebungsurbulenz (AET) [ETM]

IEC-Grenzen: σ1,ETM(u) > σAET(u) für alle u im Betrieb

  • Kritisch: Wenn Ok nicht erfüllt
  • Achtung: Nie (Extremlasten)
  • Ok: σ1,ETM(u, Iref) ≥ σAET(u) für alle u ∈ {Vein, Vaus}

Maximale 90%-Turbulenz Wake-Mitte (MCWT) [ETM]

IEC-Grenzen: σ1,ETM(u) > σMCWT(u) für alle u im Betrieb

  • Kritisch: Wenn Ok nicht erfüllt
  • Achtung: Nie (Extremlasten)
  • Ok: σ1,ETM(u, Iref) ≥ σMCWT(u) für alle u ∈ {Vein, Vaus}


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