Teknisyen, bir rüzgâr türbini jeneratörünün rotor kanadında

Rotor kanatlarında yük ölçümü Sağlam sensör tasarımı

Rotor kanatları zorlu çevresel koşullara ve zorlanmaya maruz kalır. Kanatların sürekli artan boyu nedeniyle, izleme konusunda talepler artmaktadır. Phoenix__Contact'ın rotor izleme sistemi (RM-S),__ rüzgâr santralinde rotor kanatlarına binen yükü ve zorlanmayı sürekli izler. Ayarlı sınır değerleri aşıldığında alarmlar gönderilir ve operatörler kanatların durumu hakkında sürekli bilgilendirilir.

Uygulama

Rotor kanatları, kullanım ömürleri boyunca kanatların yapısal hasarına yol açabilecek çok büyük dinamik kuvvetlere maruz kalırlar. Yükler ve titreşimler sürekli izlenerek hasar erken aşamada tespit edilebilir. Bu veriler, rüzgâr türbini jeneratörlerinin optimize edilmiş yüke dayalı kontrolüne izin verir, bu da kanatlardaki stresin minimuma indirilebileceği anlamına gelir. Meydana gelebilecek herhangi bir hasar erken tespit edilir ve asgari çabayla onarılabilir.

Yeşil bir kır manzarası üzerinde bir rüzgâr türbini jeneratörünün rotor kanadı

Rotor izleme sistemi (RM-S) Yük izleme için çözüm

Rotor izleme sistemi (RM-S), rüzgâr türbini jeneratörlerinin rotor kanatları üzerinde eğilme momentlerinin neden olduğu yükleri ölçer. Kestirimci bakım uygulamaları yapmak, tesis işletim süresini uzatmak veya uygun bir kapalı devre kontrol ile proaktif şekilde yükleri azaltmak için kullanılabilir. Bu amaçla, gergi sayaçlarına bağlı yüksek hassasiyetli fakat güçlü sensörler, rüzgâr türbininin rotor kanatlarının içine kanat tabanına yakın şekilde takılır.

Çözümün ana unsurları, Phoenix Contact'ın özel olarak geliştirdiği gergi sayaçları ve PLCnext mimarisine sahip bir kontrolördür. Kontrolör, direkt bağlantılı yüksek çözünürlüklü Axioline F modülleri üzerinden rotor kanatlarındaki sensörlere bağlanır. Sistemi aşırı gerilimlere ve yıldırım darbelerine karşı korumak için, sensör kablolarına ve güç kaynağına uygun koruma cihazları monte edilir. Opsiyonel olarak, direkt kablosuz haberleşme için sistemi yükseltmek amacıyla bir modem kullanılabilir. Sistem, size bir PROFINET, Modbus/TCP, OPC-UA veya CANOpen arayüzü sağlar.
Ölçülen değişkenler kontrolör tarafından alınır ve size fiziksel birimli sinyaller sağlamak için ön işlemden geçirilir. Ve eğilme momenti veya malzemedeki gerilim gibi gerilme sinyalinden elde edilen değişkenler hesaplanır. Ayrıca, istatistiksel parametreler, minimum ve maksimum değerler, sinyal değişimi ve ortalama değerler elde edilir.

Aynı zamanda limit değerler de, aşılmaları durumunda bus arayüzlerinden biri yoluyla otomatik uyarılar gönderilebilecek şekilde belirlenebilir.
Bu şekilde işlenen veriler, eşzamanlı olarak sinyal tarama için üst seviye kontrolörün kullanımına sunulur. Tüm ham veriler, CSV veya ikili formatta sFTP sunucusu üzerindeki bir SD kartında ara belleğe alınabilir ve bağımsız bir sistem tarafından ilave analiz için buradan alınabilir.
Bunun için, RM-S, size web teknolojisine dayanan HMI şeklinde bir işletmeye alma arayüzü sağlar. Bir tarayıcı dışında herhangi bir yazılıma ihtiyacınız yoktur. HMI'ı kullanarak sistemi kurabilir, ölçülen değerleri görüntüleyebilir ve sistem durumunu izleyebilirsiniz.

RM-S sensör

RM-S: Sağlam sensör tasarımı

Sensörler:
Phoenix Contact, bir rüzgâr türbini jeneratörü rotor kanadı içindeki özel koşullara uygun özel sensörler geliştirmiştir. Bu sensörler, olumsuz koşullar altında bile güvenilir bir şekilde kurulabilecek ve aynı zamanda dış etkenlere karşı iyi korunabilecek kadar sağlam bir şekilde üretilmiştir.
Kontrolör, bağlı sensörlerden sinyalleri toplar. Hızlı sinyal işleme sırasında ölçülen değerler filtrelenir ve doğrulanır. Ek olarak ölçülen değerler minimum, ortalama ve maksimum eğilme momentinin yanında rotorun dönüş hızını belirlemek için kullanılır. Sınır değer aşıldığında programlanabilir çıkışlar üzerinden alarm tetiklenir. İşlenen değerler üst seviye kontrolör tarafından sinyal taramayla eş zamanlı hale getirilir. Network üzerinden tüm ham veriler Microsoft SQL veritabanına, CSV formatında bir SD karta veya FTP sunucuya kaydedilebilir ve bağımsız bir sistem tarafından değerlendirilebilir. RM-S ayrıca mevcut yük spektrumunu kaydeder. Yük spektrumu oluşumu rotor kanatlarında yapısal hasara neden olan titreşim büyüklüklerini elde etmek için kullanılır. Bu değerler kalan hizmet ömrünün tahmin edilmesini mümkün kılar.

Rotor izleme sisteminin yapısı

Yenileme veya yeni montaj için
RM-S, sistemin elektriksel tasarımına doğrudan dahil edilebilir veya mevcut sistemlere entegre edilebilir. Retrofit versiyonu tam konfigüre edilmiş bir kontrol panosundan oluşur, göbek kısmına monte edilir ve mevcut arayüzler üzerinden kontrolöre entegre edilir.

Veri, opsiyonel olarak operatöre GSM modem üzerinden doğrudan iletilebilir. Yeni kurulumlarda kontrolör ve I/O modülleri gibi gerekli donanım, rüzgâr türbininin saha kontrol panosuna doğrudan entegre edilebilir. Bu durumda yazılım kontrolöre bir SD kart kullanarak aktarılır.

Avantajlarınız:

  • Hasarın erken tespiti sayesinde rotor kanatlarının koşul bazlı bakımı
  • Rüzgâr türbini jeneratörünün yük optimizasyonlu kapalı devre kontrolü sayesinde kanatlara daha az yük biner
  • Rüzgâr türbini jeneratörlerindeki koşullara uygun güçlü komponentler sayesinde güvenilir işletim
  • Mevcut sistemlere optimum entegrasyon için açık sistem

Avantajlarınız

  • Hasarın erken tespiti sayesinde rotor kanatlarının koşul bazlı bakımı
  • Rüzgâr türbini jeneratörünün yük optimizasyonlu kapalı devre kontrolü sayesinde kanatlara daha az yük biner
  • Rüzgâr türbini jeneratörlerindeki koşullara uygun güçlü komponentler sayesinde güvenilir işletim
  • Mevcut sistemlere optimum entegrasyon için açık sistem
Kişisel irtibat
Şimdi özel bir çözüm talep edin!
Size tavsiyede bulunmaktan ve projenize özel ihtiyaçlarınızı sizinle paylaşmaktan mutluluk duyacağız.
Bizimle irtibata geçin
Bir kış manzarasında rüzgâr türbini jeneratörlerinin önünde duran Phoenix Contact rüzgâr ekibi