概述
該系統(tǒng)能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地監(jiān)測到風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片遭受雷擊時的雷電流信息。
雷電威脅著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全運行，因此我們需要準(zhǔn)確地掌握風(fēng)力發(fā)電機(jī)遭受雷擊的時間、次數(shù)、雷電流峰值、極性，便于評估風(fēng)力發(fā)電機(jī)組雷電防護(hù)設(shè)施的效果，為該區(qū)域進(jìn)行防雷設(shè)計和改造、保險理賠提供依據(jù)，保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運行。
系統(tǒng)由安裝于葉片和輪轂處的雷電流傳感器、雷電監(jiān)測儀、監(jiān)控中心的雷電數(shù)據(jù)管理軟件組成。
使用環(huán)境
| 電源 |
DC 18 V～36 V |
| 溫度 |
-40 ℃～70 ℃ |
| 相對濕度 |
≤ 95 % |
| 氣壓和海拔 |
86 kPa～106 kPa |
產(chǎn)品配置(標(biāo)準(zhǔn)配置)
| 名稱 |
數(shù)量 |
單位 |
備注 |
| ZGLJ-F8A雷電監(jiān)測儀 |
1 |
臺 |
|
| 雷電流傳感器 |
3 |
件 |
|
性能指標(biāo)
| 項目 |
指標(biāo) |
| 監(jiān)測內(nèi)容 |
雷電發(fā)生時間、峰值、極性、次數(shù) |
| 監(jiān)測通道數(shù) |
3個 |
| 雷電峰值監(jiān)測范圍 |
± 2 kA～± 250 KA（擴(kuò)展范圍：± 200A～± 250 KA） |
| 測量誤差 |
≤ ±10 kA：≤ ±10 % |
| ＞±10 kA：≤ ± 5% |
| 傳感器頻響 |
1 Hz～2 MHz |
| 存儲容量 |
≥ 1000條告警數(shù)據(jù) |
| 通信接口 |
以太網(wǎng)、CAN（預(yù)留RS485）、 RS232 |
| 通信協(xié)議 |
MODBUS TCP/CANOPEN （ 預(yù)留Modbus RTU） |
| 防水等級 |
IP 20 |
| 整機(jī)功耗 |
≤ 5 W |
| 重量 |
≤ 1 KG |
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
Q/75875187-9·7—2016 雷電監(jiān)測系統(tǒng)
GB/T 16927.4—2014 高電壓與大電流試驗技術(shù) 第4部分：試驗電流和測量系統(tǒng)的定義和要求
GB/T 21714.1-2015 雷電防護(hù) 第一部分：總則
外形尺寸
工作原理
作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中位置最高的部件，葉片是雷電襲擊的首要目標(biāo)，同時葉片又是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中最昂貴的部件，因此葉片的防雷擊保護(hù)至關(guān)重要。多數(shù)情況下雷擊的位置在葉尖的背面，目前的葉片大多都安裝了專門的防雷系統(tǒng)，由雷電接閃器和雷電傳導(dǎo)部分組成。在葉片內(nèi)部，雷電傳導(dǎo)部分將雷電從接閃器導(dǎo)入葉片根部的金屬法蘭，通過輪轂傳至機(jī)艙。在輪轂的法蘭處裝有間隙放電組成的保護(hù)將雷電流迅速傳至機(jī)艙底座，釋放雷擊過電壓。
雷電監(jiān)測系統(tǒng)通過安裝在風(fēng)機(jī)葉片中的雷電流傳感器能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確的感應(yīng)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片遭受雷擊時的雷電流信號并送入雷電監(jiān)測儀。雷電監(jiān)測儀將采集、計算、記錄雷擊發(fā)生時間、次數(shù)、雷電流峰值、極性并存儲于內(nèi)部存儲器中。
雷電監(jiān)測系統(tǒng)安裝在輪轂控制柜中，具備CAN或RS485通信接口，執(zhí)行CANOPEN或Modbus RTU協(xié)議，監(jiān)測數(shù)據(jù)通過該接口傳輸?shù)捷嗇炛械目刂葡到y(tǒng)，與控制系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)一起傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，通過風(fēng)場集中監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)展示、管理、統(tǒng)計和報表。原理框圖如下圖所示：
注：通信接口可根據(jù)用戶需求進(jìn)行定制。
功能特點
4.1?雷擊故障實時監(jiān)測
多通道實時記錄雷擊發(fā)生時間、雷電流峰值、極性。
大容量數(shù)據(jù)儲存
數(shù)據(jù)記錄最多1000條；
具備斷電保存功能，長時間監(jiān)測避免數(shù)據(jù)丟失。
數(shù)據(jù)通信
具備以太網(wǎng)、CAN（可擴(kuò)展RS485）、RS232接口；
執(zhí)行MODBUS TCP/CANOPEN（二選一）協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通信；
通過以太網(wǎng)接口可實現(xiàn)數(shù)據(jù)本地讀取。
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測
具備設(shè)備工作狀態(tài)及關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測，包括傳感器連接狀態(tài)、采集通道狀態(tài)、通信狀態(tài)、設(shè)備工作溫度等狀態(tài)及參數(shù)是實時監(jiān)測，具備定期設(shè)備工作自檢功能，確保設(shè)備工作的有效性。
工作參數(shù)設(shè)置
具備設(shè)備工作參數(shù)設(shè)置功能，包括觸發(fā)閾值、溫度采集時間間隔, 自檢時間間隔等參數(shù)設(shè)置。
高精度傳感技術(shù)
采用非接觸式高精度暫態(tài)電流傳感器，信號響應(yīng)頻帶寬，能有效感應(yīng)雷電信號；
高可靠性
滿足GB/T 17626的要求，具備抗擾能力強(qiáng)等特點；
設(shè)備可適應(yīng)寬溫度及寬電源電壓環(huán)境可靠運行；
采用進(jìn)口防松連接器，確保在風(fēng)機(jī)運行振動環(huán)境下可靠連接；
電源、信號、通訊端口均具備電涌保護(hù)功能，確保設(shè)備可靠工作；
內(nèi)置硬件看門狗電路，永不死機(jī)。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析
雷電數(shù)據(jù)管理軟件可實現(xiàn)風(fēng)機(jī)雷電數(shù)據(jù)的存儲、分析、和統(tǒng)計；
評估雷電防護(hù)設(shè)施的效果，為該區(qū)域進(jìn)行防雷設(shè)計和改造提供依據(jù)。
雷電管理軟件
雷電數(shù)據(jù)管理軟件是專門針對雷電監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)定、數(shù)據(jù)下載、管理、報表、打印等功能而研究開發(fā)的一款管理軟件，可支持對雷電監(jiān)測信息的數(shù)字化和無紙化管理、分析和處理。
雷電數(shù)據(jù)管理軟件以數(shù)據(jù)、圖、表等多種方式展示風(fēng)力發(fā)電機(jī)上遭受的雷害的時間、密度的分布趨勢，實現(xiàn)對監(jiān)測范圍內(nèi)風(fēng)機(jī)雷害狀況的實時監(jiān)測。從宏觀上對風(fēng)力發(fā)電場遭受雷擊狀況進(jìn)行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，對風(fēng)機(jī)的雷害運動進(jìn)行分析判斷，便于評估風(fēng)力發(fā)電機(jī)組雷電防護(hù)設(shè)施的效果，為該區(qū)域進(jìn)行防雷設(shè)計和改造、保險理賠提供依據(jù)，保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運行。
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