Solutions dédiées à la surveillance des pales de rotor

Vue d'ensemble

Pale de rotor  

Détection des vibrations et des charges dans les pales de rotor

  • Les pales de rotor sont soumises à d'extrêmes conditions et sollicitations. Les exigences en matière de surveillance augmentent avec la longueur des pales.
  • Le dispositif Rotor Blade Tension Monitoring (RBTM) de Phoenix Contact surveille en continu les vibrations et les charges auxquelles sont soumises les pales de rotor.
  • En cas de dépassement des valeurs limites définies, une alarme se déclenche : les exploitants sont donc constamment informés sur l'état des pales.

Application

Les pales de rotor constituent l'un des composants névralgiques d'une installation d'énergie éolienne (IEE). La surveillance revêt une importance croissante notamment en raison de la tendance à utiliser des pales toujours plus longues. Les pales de rotor sont soumises à des forces dynamiques très élevées, qui peuvent provoquer des dommages structurels au niveau des pales sur toute la durée de vie.

Une surveillance permanente des charges et des vibrations permet de détecter de manière précoce les dommages. Ces données vous permettent de régler l'IEE en optimisant les charges, d'où une réduction à un niveau minimum, de la charge exercée sur les pales. Si un dommage se produit malgré tout, celui-ci est détecté de manière précoce et peut être éliminé à peu de frais. En enregistrant les collectifs de charge, vous détectez les modifications structurelles pendant toute la durée de vie.

Solution

Fonctionnement Surveillance d'état  

Détection précoce des zones affaiblies des pales

Le dispositif Tension Monitoring System (RBTM) mesure les comportements de charge et les couples de flexion dans les pales de rotor. Pour cela, des jauges de contrainte sont collées à proximité de la base de la pale, sur la face intérieure des pales de rotor d'une installation d'énergie éolienne.

La commande Inline ILC 171 de Phoenix Contact constitue l'élément central de la solution. La commande est raccordée avec les capteurs situés dans les pales de rotor via des modules Inline juxtaposés directement. Pour protéger l'installation contre les surtensions et les coups de foudre, des équipements de protection correspondants sont installés pour les câbles des capteurs, pour l'entrée d'antenne du routeur GSM et pour l'injection de la puissance. En option, vous pouvez équiper le système d'un modem GSM pour une communication directe. Il est possible d'intégrer en plus des interfaces de la commande, une interface PROFIBUS ou CAN pour une liaison de bus interne.

Les signaux des capteurs raccordés sont enregistrés par la commande. Lors du traitement rapide des signaux, les valeurs de mesure sont filtrées et leur cohérence est vérifiée. De plus, les valeurs de mesure permettent de déterminer le couple de flexion minimal, moyen et maximal ainsi que la vitesse de rotation du rotor. Lorsque les valeurs limites sont dépassées, les sorties TOR librement programmables peuvent émettre une alarme. Les données traitées sont mises à disposition de la commande supérieure de manière synchrone pour un échantillonnage du signal. Toutes les données brutes peuvent être sauvegardées, via le réseau, sur une base de données Microsoft SQL ou au format CSV sur une carte SD ou sur un serveur FTP, pour être ensuite analysées sur un système indépendant. Par ailleurs, le RBTM enregistre les collectifs de charge générés. L'illustration du collectif de charge sert à la prise en charge, sur toute la durée de fonctionnement, des amplitudes de vibration qui entraînent un dommage structurel au niveau des pales de rotor. Ces valeurs permettent d'évaluer la durée de vie restante.

Armoire électrique RBTM  

Solution de mise à niveau pour installations existantes

Mise à niveau des anciennes installations ou des nouvelles infrastructures

Le dispositif RBTM peut être intégré directement dans la conception électrique de l'installation ou peut être ajouté dans les installations existantes. La version dédiée à une modernisation est composée d'une armoire électrique préconfigurée, qui est montée dans le moyeu et peut être intégrée à la commande via les interfaces disponibles.

En option, les données peuvent être transmises directement à l'exploitant via le modem GSM. Pour les nouvelles infrastructures, le matériel nécessaire, comme l'automate et le module E/S, est installé directement dans l'armoire électrique à pas variable de l'installation éolienne. Dans ce cas, le logiciel sera transféré sur l'automate via une carte SD.

Avantages

  • Maintenance basée sur l'état des pales du rotor grâce à la détection anticipée des défaillances
  • Réduction de la sollicitation des pales des éoliennes grâce à une régulation optimisée selon la charge
  • Exploitation fiable grâce à la robustesse des composants, conçus pour répondre aux exigences des installations éoliennes
  • Système ouvert pour une intégration optimale des systèmes existants

Produits

DescriptionTypeRéf.
Rotor Blade Tension Measurement (RBTM)CBL-RBTM-TT2701462
DescriptionTypeRéf.
Rotor Blade Tension Measurement (RBTM)CBL-RBTM-TT

PHOENIX CONTACT Ltd

8240 Parkhill Drive
Milton, Ontario L9T 5V7
1-800-890-2820
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