随着时间的推移，运行和维护成本可以轻松地增加到涡轮机寿命期间每千瓦时生产的总平均成本的25%或更多。延长部件健康状况的一种方法是选择高质量的维护产品，以配合严格的运行和维护计划。
来自UEA的滑环设计用于承受风力涡轮机中的恶劣环境，并使用以节省空间的方式堆叠的实心刷子和环。为此，工程师和制造商不断改进涡轮机部件，以提高耐用性和可靠性。为了了解什么是新的，这里是一些关于一些重要的涡轮机组件的最新发展的更新。
滑环
滑环用于将电流从静止单元传输到旋转单元。风力涡轮机需要从机舱到旋转叶片的控制系统的可靠的功率和数据信号传输，并且这是滑环起作用的地方。从顶盒到轮毂的电气连接通过滑环，允许电缆旋转。在一些涡轮机中，滑环的中心旋转而外部部分静止。
在其他单元中，外部旋转，而中心保持静止。
无论设计如何，在选择风力涡轮机的滑环时，重要的是要考虑所用材料的质量，所需的年度维护以及总体预期寿命。虽然滑环曾经因功率损耗和容量有限而闻名，但现在已经不再如此。根据电源要求，可提供多种电路选择，包括电流强度和电压(交流或直流)的多种组合。先进的设计可以通过降低功率损耗来传输更高的功率。
例如，供应商联合设备配件(UEA)滑环已经处理超过55 kW用于变桨控制电机，额定电流超过100安培和690 VAC。该公司指出，瓦数传输容量和功率损耗可能受到各种因素的影响，并在许多涡轮机应用中推荐定制设计的滑环，以确保适当的容量和功能。UEA还表示，物质因素对减少运营和维护非常重要。例如，使用实心银环而不是可穿戴电镀更好地保持了通信电路的效率和可靠性。
刷子是风力涡轮机的一个小但重要的部分。电刷是一种电导体，可与滑环和电刷架配合使用，保护元件免受静电和雷击。磨损或低质量的刷子可能会在滑环上磨损，导致其过早退化。
尽管铜刷广泛用于风能行业，但是涡轮机制造商和运营商正在重新考虑使用银刷。铜通常是首选的金属，因为它相当可靠且具有成本效益。
然而，根据制造商BGB Technology的说法，银刷对于长寿和使用寿命表现更有效。实际上，银刷通常用于海上风力涡轮机，因为它们具有更宽的操作范围，可靠的导电性和在恶劣条件下的耐久性。选择银刷用于海上或陆上使用的风电运营商现在可能会支付更多费用，但长期使用较少的维修和刷子更换会受益。
变桨控制
风力涡轮机采用紧急变桨控制系统，以防止资产在过大的风速或电网功率损失期间受到损坏。变桨系统对于安全操作至关重要，将涡轮叶片从风中移开并使转子减速以阻止涡轮机失控。
Maxwell Technologies的超级电容器改装模块取代现有电池，可实现可靠且故障安全的变桨系统性能。然而，根据行业数据，变桨控制系统故障占风力涡轮机停机时间的近四分之一。与变桨控制系统中的电池问题相关的计划外维护成本包括电压故障，在寒冷和炎热天气中性能下降以及意外的塔架爬升以替换故障电池系统。
基于电池的系统的替代方案是用于变桨系统的基于超级电容器的能量存储。超级电容器是高功率设备，可静电存储电荷。相反，铅酸电池由于其化学过程的性质而在电化学方面具有固有的缺点。
根据全球电力存储和交付解决方案开发商Maxwell Technologies的说法，超级电容器在紧急变桨控制中提供更高的效率和可靠性，并且不需要10年或更长时间的定期维护。这有助于提高风力发电机的正常运行时间并降低运行和维护成本。
轴承
强大的风荷载意味着对涡轮机的齿轮箱和主轴轴承提出了很高的要求。在紧凑型设计中可提供最高性能潜力的轴承是减少风力涡轮机中整体部件尺寸，重量和制造成本的理想选择。最近，与传统的球形滚子相比，圆锥滚子轴承在许多新的风力涡轮机应用中已经证明了理想的性能。
球面轴承由轴向内侧为圆形(球形)的滚道组成。在尺寸较小的锥形轴承中，环和滚子呈锥形锥形，以同时支撑轴向和径向载荷。
齿轮箱和主轴轴承的高性能取决于特定涡轮机设计的精确间隙和所需的功率输出。轻微过度或尺寸过小都可能导致严重的性能问题。Timken Compan y表示，其工程轴承具有精密公差，专有的内部几何形状和优质材料。
全球轴承及相关零部件制造商铁姆肯公司(Timken Company)发现，锥形轴承可提高功率密度，从而降低总体能源成本。更重要的是，它们可承受推力和径向载荷，在恶劣条件下提供高性能，并在风速和风向方向上产生不可预测的变化。
但是，铁姆肯公司表示，首先要考虑申请的具体要求。这意味着对于陆上或海上的所有应用，没有一个正确的轴承。例如，在极端条件下 - 特别是在海上风机中 - 轴承的几何形状，间隙和承载能力通常是定制设计的，以满足特定的操作条件。
电缆
现在美国海上风电行业有一个正在运行的风电场和更多的项目正在筹备中，现在是时候开始考虑将电力传输到大陆电网的海底电缆了。行业统计数据显示，电缆损坏占海上风电场保险索赔的80%。
PMI螺旋杆电缆终端安装在试验机中，对终端的动态张力能力进行采样并测量其最大抓地力。与陆上风电场安装不同，海上布线路线也更难以接入，更不用说有效地安装或修理电缆。专门从事水下电缆硬件制造和测试的PMI工业公司表示，当海底设备从船上部署或从水中取出并由于附着的海底电缆上的极端张力而失效时，通常会发生电缆故障。
除非有适当的水下电缆终端或手柄，否则应力和张力会在设备的连接点处形成。PMI建议在部署和检索海底设备时使用全强度水下螺旋电缆终端，以防止电缆故障。对于螺旋端接，在电缆上的局部点处发生的应力分散在电缆的长度上。
该公司的螺旋线端子系统的一个好处是它可以沿着电缆的长度安装在任何地方，而无需接入电缆端。此外，它需要零工具或电缆准备。
减少电缆故障的另一个想法是在风力涡轮机和变电站平台中使用集成保护系统用于海上风电场电缆。特瑞堡的Njordguard电缆保护采用API 17L认证的Uraduct材料，该材料具有高度耐磨性，可以在海底地板上行走，不会产生阻力或阻碍风险。Trellebrog表示，可扩展的电缆系统适用于单桩和J管应用，只需最少的装配，并且可以制造以满足任何直径的电缆。
最值得注意的是，对于海上风，该系统提高了安全性，因为它可以安装，并且可以拆卸和重复使用，而无需使用潜水员或水下遥控操作车辆。
