風力発電機の背後の落雷

風力発電の雷電流測定 リアルタイム測定によるデータ収集

風力発電機にはよく落雷することがあります。以前は落雷とその衝撃を証明するのが困難でした。フエニックス・コンタクトのLM-Sコンプリートソリューションにより、風力発電機のローターブレードへの落雷を正しく測定して解析できるようになりました。  風力発電を連続リモート監視して測定データと動作パラメータを統合することで予知保全の必要性を判断するベースになります。

アプリケーション

風力発電機(WTG)のローターブレードは落雷で何度も損傷すると電子的な不具合を引き起こします。多くの場合、落雷を直接検出して記録することはできません。 このため、落雷があったかローターブレードを目視検査します。また、予防策として落雷を一定回数だけ放電できる保護機器を頻繁に交換します。こうした対策は時間もコストもかかります。そこで、雷電流モニタリングシステムを使用するというソリューションが登場します。雷電流モニタリングシステムは、雷サージ電流の主な特性値を記録します。提供される情報に基づいてシステムは検査やメンテナンス作業が必要かどうかを判断します。

風力発電機の雷電流測定システムの構造

風力発電機のLM-Sアプリケーション

雷電流モニタリングシステム(LM-S) 雷電流測定用ソリューション

フエニックス・コンタクトの雷電流モニタリングシステムLM-Sは雷サージ電流のあらゆる主要パラメータを検出して解析します。  システムの実際の負荷を評価することができます。

LM-Sはモデムや内蔵のEthernetインターフェースを通じてネットワークに個別に組み込むことができます。システムはIPアドレスを呼び出すことで既存の制御システムに簡単に組み込むことができます。システムオペレータに落雷を直接通知するためにLM-SからSMSアラームを送信することができます。落雷に関する詳細情報をウェブブラウザから呼び出すことができます。これによりオペレータはローターブレードの状態を早期に検出して、早めにメンテナンス計画を立てて実行することができます。こうして風力発電機の安定的な運転を確保しています。

評価ユニット付きLM-Sセンサ

評価ユニット付きLM-Sセンサ

センサ
測定システムのセンサは、ローターブレードの保護機器に取り付けられています。落雷時は、サージ電流により電線周辺に発生する磁界をセンサが検出します。システムの測定結果が解析ユニットに光ファイバで送信されます。取得した値を基に、評価ユニットは雷電流の立ち上がり電荷の割合と比エネルギーで最大雷電流強度を決定します。標準バージョンでは、LM-Sは5~400 kAの落雷を確実に測定することができます。

測定範囲を拡張するセンサ

測定範囲を拡張するセンサ

測定範囲の拡張:
追加の特殊センサで、システムの測定範囲を拡張します。1~50 kAの範囲の非常に小規模な落雷も、確実に検出・評価するように特別に設計されています。これにより、測定範囲が1~400 kAに拡張されます。この測定範囲の拡張を可能にするため、システムは追加の評価ユニットで補強されています。特殊な設計により、風力発電機のローターブレード内の保護機器への取付けに最適なセンサとなっています。このセンサは、標準のLM-Sセンサとは異なり、測定に光ファイバを使用しませんが、それでも強い衝撃時にも耐電力が確保されます。この拡張により、システムはあらゆるアプリケーション分野に最適です。

インタラクティブイメージマップ:雷電流測定システム
雷センサ
落雷の連続検出と評価用光学式雷センサ。
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雷センサ
評価ユニット
落雷の連続検出と評価を行うライブモニタリングシステム用評価ユニット。
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評価ユニット
評価ユニットの低測定範囲
外部センサケーブルのサージ電流および過渡的サージ電圧の記録用の評価ユニット
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評価ユニットの低測定範囲
Blade Intelligenceインターフェース
センサはローターブレードの監視用データを、この共通評価ユニットに提供します。
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Blade Intelligenceインターフェース
測定範囲の拡張
測定範囲を1~400 kAに拡張するセンサ。
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測定範囲の拡張
点滅する風力発電機の背後に閃光を放つ稲妻

しばしばローターブレードの損傷につながる落雷

改良
コンプリートソリューションで時間をかけずに既存の設計にシステムを組み込むことができます。組込みの電源と通信のサージ保護で組込み作業は非常に簡単です。センサのケーブルは、長さ10~100 mの範囲でご注文いただけます。接続箱を組み立ててケーブルを差込み口から機器に接続すれば完成です。このための特別な工具は必要ありません。

特長特長

  • リアルタイム測定で詳細なデータをすぐに収集することによる情報診断
  • リモート監視により、メンテナンスの判断基準として活用
  • 組込み式ウェブサーバでデータ出力とコンフィグレーションが簡単
  • RJ45インターフェースで標準ネットワークシステムに組込み
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フエニックス・コンタクトの風力発電機の前の冬の風景の風力チーム