Rozwiązania do monitorowania łopat wirnika

Przegląd

Łopata wirnika  

Rozpoznawanie drgań i obciążeń w łopatach wirnika

  • Łopaty wirnika są narażone na ekstremalne czynniki atmosferyczne i obciążenia. Z powodu coraz dłuższych łopat rosną wymagania w zakresie monitorowania.
  • System Rotor Blade Tension Monitoring (RBTM) firmy Phoenix Contact monitoruje na bieżąco drgania i obciążenia łopat wirnika.
  • W przypadku przekroczenia ustawionych wartości granicznych wyzwalany jest alarm, użytkownik jest na bieżąco informowany o stanie łopat.

Zastosowanie

Łopaty wirnika to jedne z najbardziej newralgicznych elementów elektrowni wiatrowej. Monitorowanie staje się coraz ważniejsze w szczególności z powodu montowania coraz dłuższych łopat. Na łopaty wirnika oddziałują bardzo duże siły dynamiczne, które w trakcie cyklu ich życia mogą powodować strukturalne uszkodzenia konstrukcji łopaty.

Stały nadzór obciążeń i drgań pozwala stwierdzić uszkodzenia we wczesnym stadium. Uzyskane dane umożliwiają optymalizację obciążeń elektrowni wiatrowych, co pozwala zredukować obciążenia łopat wirnika do minimum. Jeżeli mimo wszystko dojdzie do uszkodzenia, jest ono stwierdzane wcześnie i może zostać usunięte przy niewielkich nakładach. Rejestracja spektrów obciążeń pozwala stwierdzić zmiany w strukturze łopaty wirnika w całym okresie jej żywotności.

Rozwiązanie

Działanie układu monitorowania stanu (Condition Monitoring)  

Wczesne wykrywanie słabych punktów łopat

Tension Monitoring System (RBTM) mierzy zachowanie sił obciążających oraz momenty zginania w łopatach wirnika. W tym celu w pobliżu nasady łopaty, po jej wewnętrznej stronie, nakleja się czujniki tensometryczne.

Podstawowym elementem rozwiązania jest sterownik Inline ILC 171 firmy Phoenix Contact. Sterownik łączy się za pomocą bezpośrednio uszeregowanych modułów Inline z czujnikami w łopatach wirnika. Do ochrony instalacji przez przepięciami i uderzeniami pioruna instaluje się odpowiednie urządzenia zabezpieczające przewody czujników, wejście antenowe routera GSM oraz zasilanie mocą. Opcjonalnie dozbraja się system modemem GSM do komunikacji bezpośredniej. Poza interfejsami sterownika można dodać interfejs PROFIBUS albo CAN do wewnętrznego podłączenia magistrali.

Sygnały podłączonych czujników są rejestrowane przez sterownik. Przy szybkim przetwarzaniu sygnału wielkości pomiarowe są filtrowane i sprawdzane pod kątem przydatności. Poza tym z wartości pomiarowych oblicza się minimalny, średni i maksymalny moment zginania oraz obroty wirnika. Przy przekroczeniu ustawionych wartości granicznych poprzez programowane wyjścia cyfrowe może zostać wygenerowany alarm. Przygotowane dane są udostępniane synchronicznie sterownikowi nadrzędnemu w celu kontroli sygnału. Wszystkie dane surowe mogą być zapisywane za pośrednictwem sieci w bazie danych Microsoft SQL, w formacie CSV na karcie SD albo na serwerze FTP, a następnie analizowane przez niezależny system. Dodatkowo system RBTM rejestruje występujące spektra obciążeń. Ich tworzenie służy do zapisu amplitud wszystkich drgań w całym czasie pracy powodujących strukturalne uszkodzenia łopat wirnika. Wartości te umożliwiają oszacowanie pozostałego okresu żywotności.

Szafa sterownicza RBTM  

Rozwiązanie do montażu w gotowych instalacjach

Jako doposażenie lub wyposażenie fabryczne

System RBTM można zaplanować bezpośrednio w projekcie elektrycznym instalacji lub dozbroić. Wersja Retrofit składa się z kompletnie skonfigurowanej szafy sterowniczej, którą można zamontować w piaście i zintegrować ze sterownikiem za pomocą istniejących interfejsów.

Opcjonalnie dane mogą być przekazywane poprzez modem GSM bezpośrednio do użytkownika. W przypadku nowych obiektów potrzebny osprzęt, np. sterownik i moduły wejść/wyjść, można umieścić bezpośrednio w szafach sterowniczych Pitch elektrowni wiatrowej. W takim przypadku oprogramowanie przenosi się do sterownika na karcie SD.

Zalety

  • Obsługa techniczna łopat wirników w zależności od stanu dzięki wczesnemu wykrywaniu uszkodzeń
  • Zredukowane obciążenie łopat dzięki regulacji elektrowni wiatrowej z optymalizacją obciążenia
  • Niezawodna eksploatacja dzięki wytrzymałym komponentom — rozwiązanie do pracy w elektrowniach wiatrowych
  • Otwarty system umożliwiający optymalne zintegrowanie w istniejących systemach

PHOENIX CONTACT Sp. z o.o

ul. Bierutowska 57-59
Budynek nr 3/A
51-317 Wrocław
071/ 39 80 410
Referrer:

W naszej witrynie stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności.

Zamknij