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為風機葉片裝上一雙“智慧千里眼”

--——魏德米勒BLADEcontrol?葉片狀態監測系統的應用

供稿:魏德米勒電聯接(上海)有限公司 2020/1/10 10:23:32

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  • 關鍵詞: 魏德米勒 風機
  • 摘要:風吹日曬雨淋的,日子久了,風機葉片上總會出現損傷、裂縫,如果不及時發現,后果不堪設想。風機那么遠、那么高,用眼睛也看不到???那么,能不能給這些風機葉片裝上一雙“千里眼”呢?而魏德米勒BLADEcontrol®葉片狀態監測系統就是這么一雙“千里眼”。

葉片在風機運行的過程中屬于情況最復雜的部件,其經常面對著極端外部狀況和動態載荷,陣風、風暴、沙塵、冰凍和閃電都能對葉片造成損害。目前,這種損害通常只能在日常檢查中發現,葉片狀態監測基本靠目測,時間間隔長,花費更大,而對于海上風機,目測和日常監測變得更加困難和難以實現。

為此,魏德米勒推出了BLADEcontrol?葉片狀態監測系統,其高敏度傳感器可以實時感知葉片的損壞與覆冰狀況,并向風機主控制器傳輸信號,在恰當的時間采取及時的措施。

該系統已經在中國南方沿海某風電場的2.0MW的風機上得到應用,以檢測該型號風機的葉片的運行狀況。在安裝完成試運行的階段,及時的發現了葉片可能存在的問題,收到了客戶良好的反饋。

預測性維護把風險降至最低

在惡劣運行的情況下,葉片可能會出現損傷,在無法看到的葉片內部,這種損傷更加難以檢測,最終會造成整個葉片的損壞。這種代價昂貴卻難以避免,為防止所有間接損壞,需要停機安裝數周,期間不會產生任何電力。而損害越早發現,葉片越容易修復,這也就是預見性維護的意義。

 

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魏德米勒BLADEcontrol?不斷記錄每個葉片的狀況,并檢測到諸如葉片中松動的部件與葉片表層的撕裂或分層等微小的變化。其中葉片支撐結構的損傷會導致非常嚴重的結果,如果沒有及時檢測到這種損壞,不僅會增加維修成本,甚至也會增加塔架接觸或葉片斷裂的風險。

 

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對于所有檢測到的損傷,魏德米勒BLADEcontrol?系統將立刻將相關數據傳輸到監測中心,專家將在監測中心內評估相關數據,然后將為操作人員提供具體行動建議清單。通過完美監測葉片自身的損壞,空氣動力不平衡,葉片的松動部件,輪轂或是漿距的失調等各項,確保了風電裝置可靠地運行和高電能的輸出。

監測覆冰實現自動停機

隨著冬季氣溫不斷下降,機艙上的覆冰傳感器會釋放覆冰預警信號,許多風力發電裝置因此自動停機。與機艙相比,各種覆冰條件更易在轉子葉片上產生作用,葉片不同部位分布有高精度傳感器。對于覆冰的狀況,魏德米勒BLADEcontrol?系統會將警告或停機信號立刻發送到風機主控系統,并可將其設置為自動停機信號。

魏德米勒BLADEcontrol?通過高精度傳感器記錄葉片的各種振動狀況,同時還記錄了整個葉片的結構噪聲,使用各種計算方法以過濾數據中所有的不規則或偏差值。在覆冰的情況下,由于葉片的重量發生變化,葉片的振動頻率將降低,魏德米勒BLADEcontrol?可以根據冰分布情況測量冰層的厚度和重量。 

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有效縮減維修與重置成本

在每個轉動葉片內部的加速度傳感器在單個模塊內進行精確、高敏、多維度與緊湊地測量。魏德米勒BLADEcontrol?將數據收集到輪轂中,再將它傳遞到機艙。安裝在塔座底部的評估單元持續地分析與記錄數據。它監測出損壞情況,并根據嚴重程度對其進行分類,再將信息傳遞。

魏德米勒BLADEcontrol?將一切重要的狀況直接傳送給風機控制器,以此確保風機在恰當的時刻關閉。所有監測出的損壞狀況信息被同時傳遞到魏德米勒監控中心,由專家對數據進行評估并為使用者提供具體操作建議。使用者能在任何時刻在線獲得風機的運行狀況,直觀的紅綠燈形式反映出轉子葉片的狀態:綠燈代表正常工作,黃燈代表輕微損壞,紅燈代表嚴重損壞。額外的失效,例如葉片錯位或是動態不平衡,這些都由魏德米勒監控中心判定并在線公布,以便對必要的維修工作進行最優規劃并同時幫助避免高額的后續成本。

BLADEcontrol?狀態監測系統特點總結

 

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持續不斷的葉片狀態監測

精準的覆冰監測

覆冰風險過后,無需人員部署的情況下自動重啟風機

經DNV GL 船級社認證的風機葉片監測系統

BLADEcontrol?系統安裝便捷,可用于新建風機和現有風機的智能化升級

超過9000機器年的監控經驗(截止2019年6月)

系統總共銷售約3000套,在線風機超過2600套。(截止2019年6月)

附加關鍵特征狀況監測

覆冰檢測

評估靜態、動態載荷

快速檢測由雷擊造成的損害

一天24小時,一年365天,BLADEcontrol?就像一個永不休息的守護人通過“千里眼”時時刻刻記錄每個轉動葉片的情況,它甚至能比人工目測能更早察覺出裝置損壞后的微小變化,減少了高昂的維修風險,同時增加了整個裝置的經濟效益。因此,如果你的風機還沒有裝上BLADEcontrol?這個“千里眼”,就快來找魏德米勒吧! 

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作為有著多年豐富經驗的工業聯接專家,魏德米勒在電源,信號以及數據處理的工業環境中為全球的客戶和合作伙伴提供產品,解決方案和服務。魏德米勒扎根于這些行業和市場,對未來的技術挑戰胸有成竹。

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目前,魏德米勒集團公司在全球80多個國家設有生產制造工廠、銷售公司及聯絡處。

審核編輯(王靜)
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