概述
該系統能夠實時、準確地監測到風力發電機葉片遭受雷擊時的雷電流信息。
雷電威脅著風力發電機的安全運行，因此我們需要準確地掌握風力發電機遭受雷擊的時間、次數、雷電流特性參數，便于評估風力發電機組雷電防護設施的效果，為該區域進行防雷設計和改造、保險理賠提供依據，保障風力發電機組的安全運行。
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。
使用環境
| 電源 |
AC：+230 V |
| 溫度 |
-40 ℃～70 ℃ |
| 相對濕度 |
5 %～100 % |
| 氣壓和海拔 |
62 kPa～106 kPa，4000 m～-500 m |
產品配置(標準配置)
| 名稱 |
數量 |
單位 |
備注 |
| ZGLJ-B3 雷電監測儀 |
1 |
臺 |
|
| 雷電流傳感器 |
3 |
件 |
|
| 雷電數據管理軟件 |
1 |
套 |
一個項目配一套軟件 |
性能指標
| 項目 |
指標 |
| 監測內容 |
雷電發生時間、峰值、極性、次數、電荷量、比能量、陡波系數 |
| 雷電峰值監測范圍 |
±5 kA～±250 kA |
測量誤差 |
≤ ±100 kA：≤ ±10 % |
| ＞±100 kA：≤ ± 5% |
| 波前及半峰值時間誤差 |
≤ ±10% |
| 傳感器頻響 |
1Hz～1 MHz |
| 采樣率 |
10 MHz |
| 波形采集長度 |
1 s |
| 存儲容量 |
≥ 8 GB |
| 通信接口 |
RS485/CAN/以太網/WIFI |
| 通信協議 |
Profibus DP/CANOPEN/Modbus TCP |
| 防水等級 |
IP65 |
| 整機功耗 |
≤12 W |
| 重量 |
≤15 kg |
執行標準
Q/75875187-9·7—2016 雷電監測系統
GB/T 3783-2008 《船用低壓電器基本要求》
GB/T 3797-2016 電氣控制設備
外形尺寸
工作原理
作為風力發電機組中位置最高的部件，葉片是雷電襲擊的首要目標，同時葉片又是風力發電機組中最昂貴的部件，因此葉片的防雷擊保護至關重要。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門的防雷系統，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，釋放雷擊過電壓。
雷電監測系統通過安裝在風機葉片中的雷電流傳感器能夠實時、準確的感應到風力發電機葉片遭受雷擊時的雷電流信號并送入雷電監測儀。雷電監測儀將采集、計算、記錄雷擊發生時間、雷電流峰值、極性、電荷量、比能量、陡波系數并存儲于內部存儲器中。
雷電監測系統具備RS485/CAN/以太網/WIFI通信接口，執行Profibus DP/CANOPEN/Modbus TCP協議，監測數據通過該接口傳輸到機艙內的控制系統，通過控制系統將數據傳入塔基的控制箱，再從控制箱將數據傳輸到監控中心，通過風場集中監控系統實現數據展示、管理、統計和報表。
功能特點
雷擊故障實時監測
實時記錄雷擊發生時間、雷電流峰值、極性、電荷量、比能量、陡波系數。
大容量數據儲存
內部存儲容量達 8G，波形記錄 300 條。
具備斷電保存功能，長時間監測避免數據丟失。
高精度傳感技術
采用非接觸式高精度暫態電流傳感器，信號響應頻帶寬，能有效感應雷電信號。
雙電源供電
外部直流供電+內置鋰電池供電，在外部電源中斷的情況下仍可記錄和傳輸監測數據。
高可靠性
滿足 GB/T 3783 的要求，具備抗擾能力強等特點： 內置硬件看門狗電路，永不死機；
結構設計工藝精巧、重量輕，擁有多層隔離及水密性材料，抗高溫、抗震、抗老化，防腐、防鹽霧，具有在惡劣環境能保持正常功效的特點。
數據統計和分析
雷電數據管理軟件可實現風機雷電數據的存儲、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門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發的一款管理軟件，可支持對雷電監測信息的數字化和無紙化管理、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力發電機上遭受的雷害的時間、密度的分布趨勢，實現對監測范圍內風機雷害狀況的實時監測。從宏觀上對風力發電場遭受雷擊狀況進行大數據統計，對風機的雷害運動進行分析判斷，便于評估風力發電機組雷電防護設施的效果，為該區域進行防雷設計和改造、保險理賠提供依據，保障風力發電機組的安全運行。
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