概述
該系統能夠實(shí)時(shí)、準確地監測到風(fēng)力發(fā)電機葉片遭受雷擊時(shí)的雷電流信息。
雷電威脅著(zhù)風(fēng)力發(fā)電機的安全運行，因此我們需要準確地掌握風(fēng)力發(fā)電機遭受雷擊的時(shí)間、次數、雷電流峰值、極性，便于評估風(fēng)力發(fā)電機組雷電防護設施的效果，為該區域進(jìn)行防雷設計和改造、保險理賠提供依據，保障風(fēng)力發(fā)電機組的安全運行。
系統由安裝于葉片和輪轂處的雷電流傳感器、雷電監測儀、監控中心的雷電數據管理軟件組成。
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(標準配置)
| 名稱(chēng) |
數量 |
單位 |
備注 |
| ZGLJ-F8A雷電監測儀 |
1 |
臺 |
|
| 雷電流傳感器 |
3 |
件 |
|
性能指標
| 項目 |
指標 |
| 監測內容 |
雷電發(fā)生時(shí)間、峰值、極性、次數 |
| 監測通道數 |
3個(gè) |
| 雷電峰值監測范圍 |
± 2 kA～± 250 KA（擴展范圍：± 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條告警數據 |
| 通信接口 |
以太網(wǎng)、CAN（預留RS485）、 RS232 |
| 通信協(xié)議 |
MODBUS TCP/CANOPEN （ 預留Modbus RTU） |
| 防水等級 |
IP 20 |
| 整機功耗 |
≤ 5 W |
| 重量 |
≤ 1 KG |
執行標準
Q/75875187-9·7—2016 雷電監測系統
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的定義和要求
GB/T 21714.1-2015 雷電防護 第一部分：總則
外形尺寸
工作原理
作為風(fēng)力發(fā)電機組中位置最高的部件，葉片是雷電襲擊的首要目標，同時(shí)葉片又是風(fēng)力發(fā)電機組中最昂貴的部件，因此葉片的防雷擊保護至關(guān)重要。多數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(zhuān)門(mén)的防雷系統，由雷電接閃器和雷電傳導部分組成。在葉片內部，雷電傳導部分將雷電從接閃器導入葉片根部的金屬法蘭，通過(guò)輪轂傳至機艙。在輪轂的法蘭處裝有間隙放電組成的保護將雷電流迅速傳至機艙底座，釋放雷擊過(guò)電壓。
雷電監測系統通過(guò)安裝在風(fēng)機葉片中的雷電流傳感器能夠實(shí)時(shí)、準確的感應到風(fēng)力發(fā)電機葉片遭受雷擊時(shí)的雷電流信號并送入雷電監測儀。雷電監測儀將采集、計算、記錄雷擊發(fā)生時(shí)間、次數、雷電流峰值、極性并存儲于內部存儲器中。
雷電監測系統安裝在輪轂控制柜中，具備CAN或RS485通信接口，執行CANOPEN或Modbus RTU協(xié)議，監測數據通過(guò)該接口傳輸到輪轂中的控制系統，與控制系統的監測數據一起傳輸到監控中心，通過(guò)風(fēng)場(chǎng)集中監控系統實(shí)現數據展示、管理、統計和報表。原理框圖如下圖所示：
注：通信接口可根據用戶(hù)需求進(jìn)行定制。
功能特點(diǎn)
4.1?雷擊故障實(shí)時(shí)監測
多通道實(shí)時(shí)記錄雷擊發(fā)生時(shí)間、雷電流峰值、極性。
大容量數據儲存
數據記錄最多1000條；
具備斷電保存功能，長(cháng)時(shí)間監測避免數據丟失。
數據通信
具備以太網(wǎng)、CAN（可擴展RS485）、RS232接口；
執行MODBUS TCP/CANOPEN（二選一）協(xié)議實(shí)現數據遠程通信；
通過(guò)以太網(wǎng)接口可實(shí)現數據本地讀取。
設備狀態(tài)監測
具備設備工作狀態(tài)及關(guān)鍵參數監測，包括傳感器連接狀態(tài)、采集通道狀態(tài)、通信狀態(tài)、設備工作溫度等狀態(tài)及參數是實(shí)時(shí)監測，具備定期設備工作自檢功能，確保設備工作的有效性。
工作參數設置
具備設備工作參數設置功能，包括觸發(fā)閾值、溫度采集時(shí)間間隔, 自檢時(shí)間間隔等參數設置。
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，信號響應頻帶寬，能有效感應雷電信號；
高可靠性
滿(mǎn)足GB/T 17626的要求，具備抗擾能力強等特點(diǎn)；
設備可適應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)機運行振動(dòng)環(huán)境下可靠連接；
電源、信號、通訊端口均具備電涌保護功能，確保設備可靠工作；
內置硬件看門(mén)狗電路，永不死機。
數據統計和分析
雷電數據管理軟件可實(shí)現風(fēng)機雷電數據的存儲、分析、和統計；
評估雷電防護設施的效果，為該區域進(jìn)行防雷設計和改造提供依據。
雷電管理軟件
雷電數據管理軟件是專(zhuān)門(mén)針對雷電監測系統的設定、數據下載、管理、報表、打印等功能而研究開(kāi)發(fā)的一款管理軟件，可支持對雷電監測信息的數字化和無(wú)紙化管理、分析和處理。
雷電數據管理軟件以數據、圖、表等多種方式展示風(fēng)力發(fā)電機上遭受的雷害的時(shí)間、密度的分布趨勢，實(shí)現對監測范圍內風(fēng)機雷害狀況的實(shí)時(shí)監測。從宏觀(guān)上對風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)遭受雷擊狀況進(jìn)行大數據統計，對風(fēng)機的雷害運動(dòng)進(jìn)行分析判斷，便于評估風(fēng)力發(fā)電機組雷電防護設施的效果，為該區域進(jìn)行防雷設計和改造、保險理賠提供依據，保障風(fēng)力發(fā)電機組的安全運行。
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