Vindenergianläggning och åskmoln

Lastmätning i rotorblad Robust sensor-design

Rotorblad utsätts för extrema omgivningsförhållanden och påfrestningar. Genom att rotorbladen hela tiden blir längre ökar kraven på övervakningen. Lösningenfrån Phoenix Contact övervakar kontinuerligt vibrationerna och belastningarna i rotorbladen. När det inställda gränsvärdet överskrids utlöses ett larm: operatören är alltid informerad om rotorbladens status.

Tillämpning

Rotorbladen är en av de neuralgiska komponenterna i en vindenergianläggning (WEA). Övervakningen får allt större betydelse, i synnerhet p.g.a. trenden med allt längre rotorblad. Mycket stora dynamiska krafter verkar på rotorbladen, vilket kan leda till strukturella skador i bladstrukturen under livslängden. Tack vare kontinuerlig övervakning av last och vibrationer upptäcks skador i tid. Med dessa data regleras vindenergianläggningarna lastoptimerat, vilket gör att bladens belastning reduceras till ett minimum. En skada identifieras tidigt och kan åtgärdas med en liten insats. Genom att registrera lastspektrum, kan du se förändringar i strukturen under rotorbladets hela livslängd.

Rotorblad på en vindenergianläggning ovanför ett grönt landskap

Rotor­-Monitoring-System (RM-­S) Lösningen för lastövervakning

Rotor Monitoring System (RM-S) mäter lastbeteende och böjmoment i rotorbladen i vindenergianläggningar. Dessutom klistras trådtöjningsgivare nära bladfästet på rotorbladens insida på en vindenergianläggning. Lösningens kärna är Phoenix Contacts PLCnext Control. Styrsystemet förbinds med sensorerna i rotorbladen genom direkt uppradade Axioline-moduler. För att skydda anläggningen från överspänningar och blixtnedslag installeras lämpliga säkringar för sensorledningar, för routerns antenningångar och för ströminmatningen. Alternativt kan systemet rustas upp för direkt kommunikation med ett modem. Utöver styrsystemets gränssnitt kan ett PROFIBUS- eller CAN-gränssnitt integreras för den interna bussanslutningen.

RM-S sensor

RM-S: robust sensordesign

Sensorer:
Phoenix Contact har utvecklat speciella sensorer som lämpar sig för de speciella betingelserna i det inre av vindenergianläggningens rotorblad. Dessa sensorer är så robust konstruerade att de kan intregreras under mycket svåra förhållanden, och samtidigt skyddas väl mot yttre påverkan.
De anslutna sensorernas signaler registreras av styrsystemet. Vid den snabba signalbearbetningen filtreras mätvärdena och testas med avseende på dess rimlighet. Dessutom avgörs min-, medel- och maxböjmomentet samt rotorns varvtal utifrån mätvärdena. När det inställda gränsvärdet överskrids kan ett larm aktiveras med hjälp av digitala utgångar som kan programmeras fritt. Den förberedda datan skickas synkront till det överordnade styrsystemet för signalanalys. Alla rådata kan via nätverket lagras i en Microsoft SQL-databas, i CSV-format på ett SD-kort eller på en FTP-server, och utvärderas av ett oberoende system. Dessutom registrerar RM-S de lastspektrum som inträffar. Bildandet av lastspektrum används för registreringen av vibrationsamplituder under hela driftstiden, vilka medför strukturell skada på rotorbladen. Med dessa värden kan den resterande livslängden uppskattas.

Tekniker på en vindenergianläggning

Lämplig för enkel eftermontering

Kan eftermonteras eller installation:
RM-S kan planeras in direkt i den elektriska utformningen av anläggningen eller efterinstalleras i befintliga anläggningar. Den eftermonterade varianten består av ett färdigkonfigurerat apparatskåp som monteras i navet och integreras i styrsystemet via befintliga gränssnitt.

Som tillval kan data överföras direkt till operatören via modemet. Maskinvaran som krävs i nya konstruktioner, såsom styrsystem och I/O-moduler, integreras direkt i vindenergianläggningens pitchbox. I dessa fall överförs programvaran till styrsystemet via ett SD-kort.

Fördelar

  • Tillståndsbaserat underhåll av rotorbladen tack vare tidig identifiering av skador
  • Minskade påfrestningar på bladen tack vare lastoptimerad reglering av vindenergianläggningen
  • Hög driftsäkerhet tack vare robusta komponenter, lämpade för förhållanden i vindenergianläggningar
  • -Öppet system för optimal integrering i befintliga system
Personlig kontakt
Skicka förfrågan nu om en individuell lösning!
Vi hjälper gärna till med att ta fram skräddarsydda lösningar för dina projektspecifika krav.
Kontakta oss
Vindteam i vinterlandskap framför vindenergianläggningar