로터 블레이드 모니터링용 솔루션

개요

로터 블레이드  

로터 블레이드에서 진동 및 부하 감지

  • 로터 블레이드는 혹독한 환경 조건과 충격에 노출됩니다. 블레이드의 길이가 길어짐에 따라 모니터링의 필요성도 커지고 있습니다.
  • 피닉스컨택트의 RM-S(로터 모니터링 시스템)는 로터 블레이드에 가해지는 스트레스와 부하를 지속적으로 모니터링합니다.
  • 설정된 한도 값을 초과할 경우 알람이 발생해 운영자가 블레이드의 상태를 지속적으로 파악할 수 있도록 합니다.

적용

로터 블레이드는 WTG(풍력 터빈 발전기)의 중요한 컴포넌트입니다. 블레이드가 점차 길어짐에 따라 로터 블레이드 모니터링이 더욱 중요해지고 있습니다. 로터 블레이드는 매우 강한 힘에 노출되어 서비스 수명 동안 블레이드가 구조적으로 손상될 수 있습니다.

부하 및 진동을 지속적으로 모니터링하여 손쉽게 손상을 감지할 수 있습니다. 이 데이터를 통해 풍력 터빈 발전기의 완벽한 부하 기반 조절이 가능하므로 블레이드에 가해지는 스트레스를 최소한으로 줄일 수 있습니다. 블레이드가 손상될 경우 이러한 손상을 손쉽게 감지하고 최소한의 노력으로 수리가 가능합니다. 부하 스펙트럼을 기록하여 블레이드의 전체 서비스 수명 동안 구조적인 변화가 모니터링됩니다.

솔루션

상태 모니터링 기능  

블레이드의 취약한 부분을 조기에 감지

RM-S(로터 모니터링 시스템)는 로터 블레이드의 부하 시 동작 및 굽힘 모멘트를 측정합니다. 이를 위해 풍력 터빈 발전기의 로터 블레이드 내부에서 블레이드 베이스 가까이 스트레인 게이지가 부착됩니다.

솔루션의 핵심 부품은 피닉스컨택트의 ILC 171 인라인 컨트롤러입니다. 이 컨트롤러는 직접 연결된 인라인 모듈을 통해 로터 블레이드의 센서에 연결됩니다. 서지 전압과 낙뢰로부터 시스템을 보호하기 위해 센서 케이블, GSM 라우터의 안테나 입력 및 전원 공급 장치용 보호 장치가 설치됩니다. 옵션으로 GSM 모뎀을 사용하여 직접 통신이 가능하도록 시스템을 업그레이드할 수도 있습니다. 컨트롤러 인터페이스 외에도 내부 버스 연결을 설정하기 위해 PROFIBUS 또는 CAN 인터페이스를 통합할 수 있습니다.

컨트롤러는 연결된 센서의 신호를 획득합니다. 이러한 빠른 신호 처리 도중에 측정값이 필터링되고 적절한지 여부가 검사됩니다. 또한 최소, 중간 및 최대 굽힘 모멘트와 로터의 회전 속도를 확인하기 위해 측정값이 사용됩니다. 설정된 한도 값을 초과할 경우 자유롭게 프로그래밍 가능한 디지털 출력을 통해 알람이 울리도록 설정할 수 있습니다. 처리된 데이터는 동시에 상위 레벨 컨트롤러의 신호 스캔에 사용할 수 있게 됩니다. 네트워크를 통해 모든 원시 데이터를 Microsoft SQL 데이터베이스에 저장하거나 CSV 형식으로 SD 카드 또는 FTP 서버에 저장하고 독립적인 시스템을 사용하여 평가할 수 있습니다. 또한 RM-S는 현재 부하 스펙트럼을 기록합니다. 형성된 부하 스펙트럼은 전체 서비스 수명 동안 로터 블레이드의 구조적 손상을 야기하는 진동 진폭을 획득하는 데 사용됩니다. 이러한 값을 통해 남은 서비스 수명을 예측할 수 있습니다.

RBTM 컨트롤 캐비닛  

기존 시스템을 위한 시설개량 솔루션

시설개량 설치 또는 신규 설치

RM-S를 시스템의 전기적 설계에 직접 통합하거나 기존 시스템의 교체를 통해 설치할 수 있습니다. 교체용 제품은 허브에 내장되며 기존 인터페이스를 통해 컨트롤러에 통합할 수 있는 완전히 구성된 컨트롤 캐비닛으로 이루어져 있습니다.

옵션으로 GSM 모뎀을 통해 데이터를 운영자에게 직접 전송할 수 있습니다. 신규 설치의 경우 컨트롤러 및 I/O 모듈과 같은 필수 하드웨어를 풍력 터빈 발전기의 피치 컨트롤 캐비닛에 직접 통합할 수 있습니다. 이 경우 SD 카드를 사용해 소프트웨어를 컨트롤러에 전송합니다.

이점

  • 손상을 조기에 발견하여 로터 블레이드의 상태 기반 유지 관리 수행
  • 풍력 터빈 발전기의 부하 최적화된 제어를 통해 블레이드에 가해지는 스트레인 감소
  • 풍력 터빈 발전기에서 요구되는 조건을 충족하는 견고한 컴포넌트를 사용한 안정적인 작동
  • 기존 시스템에 최적으로 통합하기 위한 개방형 시스템

서비스

로터 블레이드 모니터링 시스템

통합 로터 블레이드 모니터링을 위한 완벽한 시스템

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