轉子葉片監控解決方案

總覽

轉子葉片  

偵測轉子葉片上的應力和負載

  • 轉子葉片必須面對極為嚴苛的環境條件與應力。由於葉片長度日趨加長,監控的需求亦日漸攀升。
  • 菲尼克斯電氣的轉子葉片張力監控 (RBTM) 可持續監控施加在轉子葉片上的應力和負載。
  • 一旦超過設定的極限值即會觸發警報:操作人員可隨時掌握葉片的運作狀況。

應用

轉子葉片是風力發電機的關鍵組件。現今趨勢的葉片長度不斷增加,使得對其的監控越來越重要。轉子葉片在整個使用壽命過程中會受到相當大的動力的影響,這可能導致葉片的結構性損壞。

透過持續監控負載和振動,可以及早偵測到損壞。利用這些資料,可對風力發電機進行適當基於負載的調節,從而將葉片上的應力減至最小。可及早探測到葉片損壞,大幅降低維修所需的勞力。透過記錄負載頻譜,可在葉片的整個使用壽命過程中監控其結構變化。

解決方案

狀態監控功能  

早期探測葉片的弱點

張力監控系統 (RBTM) 可量測轉子葉片的負載特性和彎曲力矩。為此目的,風力發電機的轉子葉片內側附加了應變計,位於緊靠葉片底座的位置。

本解決方案的核心元件是菲尼克斯電氣的 ILC 171 Inline 核心控制器。控制器與轉子葉片內的感測器透過直接連接的 Inline 模組連接。為保護系統免受電湧電壓和雷擊影響,感測器電纜、GSM 路由器天線輸入和電源上均安裝了保護裝置。可選擇使用 GSM 數據機來更新系統,以進行直接通訊。除控制器介面外,還可整合 PROFIBUS 或 CAN 介面,建立內部匯流排連接。

控制器獲取連接的感測器的訊號。在此快速訊號處理過程中,量測值會受到過濾和檢查,以提高合理性。此外,量測值用於確定最小、中等及最大彎曲力矩,以及轉子轉速。若超過設定的極限值時,則透過可自由程式設計的數位輸出發出警報。經處理的資料同時可由上層控制器用於訊號掃描。經由網路,所有原始資料均可儲存在 Microsoft SQL 資料庫中,或以 CSV 格式儲存在 SD 卡或 FTP 伺服器上,且可使用獨立系統進行評估。RBTM 也會記錄出現的負載頻譜。在整個使用壽命過程中擷取導致轉子葉片結構性損壞的振動振幅,形成負載頻譜。利用這些值可估計剩餘使用壽命。

RBTM 控制櫃  

現有系統的改裝解決方案

重新改裝或全新安裝

RBTM 可直接整合至系統的電氣設計,或是在現有系統中重新改裝。改裝版本包含完全配置的控制櫃,控制櫃設在葉轂中,可透過現有介面整合到控制器內。

另外也可選擇將資料透過 GSM 數據機直接傳輸給操作人員。若是全新安裝,諸如控制器和 I/O 模組等必要硬體可直接整合至風力發電機的間距控制櫃。此時您可使用 SD 卡將軟體傳送至控制器。

您的優勢

  • 具備及早損害偵測功能,根據狀態執行轉子葉片維護作業
  • 具備風力發電機組負載最佳化控制,可減少葉片應力
  • 堅實牢固的元件可應對風力發電機組的各種狀況,確保穩定可靠的運作
  • 支援最佳化整合現有系統的開放式系統

菲尼克斯有限公司

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