Technik v listu rotoru větrné elektrárny

Měření zátěže v listech rotoru Robustní provedení snímače

Listy rotoru jsou vystaveny extrémním podmínkám prostředí a namáhání. V důsledku stále delších listů se zvyšují požadavky na jejich sledování. Systém sledování rotoru (RM-S) od společnosti Phoenix Contact neustále sleduje kmitání a zátěže listů rotoru větrné elektrárny. Při překročení nastavených mezních hodnot zazní alarm. Provozovatelé jsou tak vždy informovaní o stavu listů.

Použití

Na listy rotoru působí obrovské dynamické síly, které mohou vést v průběhu životnosti ke strukturním škodám v jejich konstrukci. Díky stálému sledování kmitání a zátěží je případné poškození rozpoznáno včas. Pomocí těchto dat je možné řídit větrnou elektrárnu v souladu se zátěží, a tím minimalizovat zatížení listů. Pokud přesto dojde k poškození, je včas rozpoznáno a lze je bez velkých nákladů odstranit.

List rotoru větrné elektrárny nad zelenou krajinou

Systém sledování rotoru (RM-S) Řešení pro stedování zátěže

Systém sledování rotoru měří zatížení listů rotoru větrných elektráren na základě ohybových momentů. Ty lze použít k realizaci aplikací prediktivní údržby, k prodloužení doby provozu zařízení nebo k proaktivnímu snížení zátěže pomocí vhodné regulace. K těmto účelům se u závěsu lopatky na vnitřní straně listu rotoru větrné elektrárny používají velmi přesné a současně robustní snímače na bázi tenzometrické pásky.

Klíčovými prvky řešení jsou nejen tyto speciálně vyvinuté tenzometrické pásky, ale také řídicí jednotka od společnosti Phoenix Contact s architekturou PLCnext. Řídicí jednotka je spojena se snímači v listech rotoru přes přímo seřazené moduly Axioline F s vysokým rozlišením. Na ochranu zařízení před přepětím a zásahy bleskem se instalují příslušné svodiče pro senzorová vedení a pro napájení. Volitelně můžete systém dovybavit modemem pro přímou bezdrátovou komunikaci. Systém vám při tom poskytuje rozhraní PROFINET, Modbus/TCP, OPC-UA nebo CANOpen.
Řídicí jednotka zaznamenává a předběžně zpracovává měřené hodnoty, abyste měli k dispozici signály s fyzikálními jednotkami. Navíc se z dilatačního signálu vypočítávají odvozené hodnoty, jako je ohybový moment nebo napětí v materiálu. Kromě toho jsou zaznamenávány statistické veličiny jako minimální a maximální hodnoty, rozptyl signálu a střední hodnoty.

Také lze stanovit mezní hodnoty tak, aby při jejich překročení došlo k automatickmu alarmu prostřednictvím rozhraní sběrnice.
Takto zpracovaná data jsou předávána nadřazené řídicí jednotce synchronně se snímáním signálu. Veškerá nezpracovaná data lze dočasně uložit na serveru FTP ve formátu CSV nebo v binárním formátu na SD kartě a odtud je nezávislým systémem načítat k další analýze.
Systém sledování rotoru vám k tomu poskytuje rozhraní pro uvedení do provozu na bázi webové technologie v podobě HMI, takže kromě prohlížeče není třeba žádný další software. Pomocí tohoto HMI můžete systém nastavit, vizualizovat naměřené hodnoty a sledovat stav systému.

Snímač systému sledování rotoru

RM-S: Robustní provedení snímačů

Snímače:
Společnost Phoenix Contact vyvinula speciální snímače, které jsou vhodné pro zvláštní podmínky uvnitř listu rotoru větrné elektrárny. Tyto snímače jsou vyrobeny natolik odolně, že je lze nainstalovat i v nejnáročnějších podmínkách a současně jsou dobře chráněny před vnějšími vlivy.
Signály připojených senzorů jsou zaznamenávány řídicí jednotkou. Při rychlém zpracování signálu se filtrují měřené veličiny a kontroluje se jejich věrohodnost. Navíc se z měřených hodnot určuje minimální, střední a maximální ohybový moment a počet otáček rotoru. Při překročení nastavených mezních hodnot je přes volně programovatelné digitální výstupy vydán alarm. Zpracovaná data jsou předávána nadřazené řídicí jednotce synchronně se snímáním signálu. Všechna data lze uložit prostřednictvím sítě do databáze Microsoft SQL nebo ve formátu CSV na SD kartu nebo na server FTP a vyhodnotit nezávislým systémem. RM-S navíc zaznamenává vzniklé soubory zátěží. Tvoření souboru zátěží slouží k zachycení amplitud kmitání po celou provozní dobu, které způsobují strukturní škodu listů rotoru. Tyto hodnoty umožňují odhad zbývající životnosti.

Konstrukce systému sledování rotoru

Jako dodatečná výbava nebo pro novou stavbu
Systém sledování rotoru lze naprojektovat přímo do elektrického systému nebo jím dodatečně vybavit stávající zařízení. Variantu Retrofit tvoří již nakonfigurovaný rozvaděč, který se instaluje do náboje a může být integrován prostřednictvím stávajících rozhraní do řídicí jednotky.

Volitelně je možné přenést data přes modem GSM přímo k provozovateli. U nových staveb je požadovaný hardware jako řídicí jednotka a I/O moduly přímo zapojen do rozvaděče nastavení listů větrné elektrárny. V tomto případě se software přenáší přes SD kartu na řídicí jednotku.

Vaše výhody:

  • Údržba podle stavu listů rotoru díky včasnému rozpoznání poškození
  • Nižší namáhání listů díky regulaci s optimalizovaným zatížením větrné elektrárny
  • Spolehlivý provoz díky robustním komponentám, vhodné pro podmínky ve větrných elektrárnách
  • Otevřený systém pro optimální integraci do stávajících systémů

Vaše výhody:

  • Údržba podle stavu listů rotoru díky včasnému rozpoznání poškození
  • Nižší namáhání listů díky regulaci s optimalizovaným zatížením větrné elektrárny
  • Spolehlivý provoz díky robustním komponentám, vhodným pro podmínky ve větrných elektrárnách
  • Otevřený systém pro optimální integraci do stávajících systémů
Osobní kontakt
Zažádat o individuální řešení
Rádi vám poradíme a vyjasníme s vámi vaše specifické projektové požadavky.
Kontaktujte nás
Větrný tým společnosti Phoenix Contact v zimní krajině před větrnými elektrárnami