一種風力發電機組雷電流檢測裝置的製作方法
2023-06-14 20:59:31
本實用新型涉及一種風力發電機組雷電流檢測裝置，涉及電流檢測裝置技術領域。
背景技術：
目前大型風力發電機組由於自身結構的特點，和風電場地理特徵及風機布置，風場遭遇雷擊十分頻繁，且目前在機組遭遇雷擊造成故障停機後，在分析其故障原因時由於機組無雷電流檢測裝置和電流信號傳輸的限制，因為輪轂與機艙之間的400V供電、通訊、24V控制信號等均通過滑環傳遞，輪轂與機艙之間的通訊使用Profibus通訊線傳輸，在已運行的機組上加裝改造雷電檢測裝置和雷電流檢測信號的傳遞帶來了一定困難。不能及時了解到當時具體的雷擊情況，停機故障分析就比較困難。
技術實現要素：
針對現有技術存在的不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種風力發電機組雷電流檢測裝置，檢測信號準確，採用電力載波通訊方式，既降低成本，又不影響原有輪轂與機艙網絡通信，減少通信信號的幹擾。
為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現：一種風力發電機組雷電流檢測裝置,至少包括一個電流傳感器，用於測量傳導雷電流的銅帶上的雷電流信號；雷電流處理裝置，用於壓縮處理雷電流信號；電力載波通信模塊，用於傳輸雷電流信息，所述電流傳感器與雷電流處理裝置連接，所述雷電流處理裝置通過電力載波通信模塊將雷電流傳到機艙。
進一步地，電流傳感器為羅氏線圈，所述羅氏線圈套在銅帶上，所述羅氏線圈內置積分器，所述羅氏線圈與雷電流處理裝置連接。
進一步地，雷電流處理裝置包括A/D轉換器、控制器和存儲器，所述A/D轉換器、控制器和存儲器順次連接。
進一步地，銅帶選取與葉片引下線直接相連的銅帶，所述銅帶與葉片內部的防雷主導線連接。
本實用新型的有益效果：
本實用新型的風力發電機組雷電流檢測裝置，通過羅氏線圈對雷電流進行檢測，將檢測處理後的雷電流信息通過電力載波方式將雷電流從輪轂傳遞到機艙。檢測信號準確，便於建立風力發電機組遭受自然界雷擊的信息庫，對風力發電機組的雷電防護效果評估、故障分析、雷電防護改進和零部件測試等提供數據支持，進而持續改進風力發電機的防雷措施，降低風力發電機遭受雷擊的損失，保障風力發電機的安全運行。利用現有的230V輪轂照明電線進行傳輸，既降低成本，又不影響原有輪轂與機艙網絡通信，減少通信信號的幹擾。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本實用新型。
請參閱圖1，本實用新型提供一種技術方案：
一種風力發電機組雷電流檢測裝置,至少包括一個電流傳感器，用於測量傳導雷電流的銅帶上的雷電流信號；雷電流處理裝置，用於壓縮處理雷電流信號；電力載波通信模塊，用於傳輸雷電流信息，所述電流傳感器與雷電流處理裝置連接，所述雷電流處理裝置通過電力載波通信模塊將雷電流信息傳到機艙。銅帶與風力發電機的葉片內部的防雷主導線相連接，但是防雷主導線預埋在葉片內部並且與輪轂之間通過擋板隔離，因此，在檢測雷電流時選用的銅帶選取與葉片引下線直接相連的防雷銅帶。輪轂與機艙之間的供電、通訊、控制信號等均通過滑環傳遞，輪轂與機艙之間的通訊使用Profibus通訊線傳輸。採用電力載波通信模塊避免了新增雷電流通訊信號對滑環原有通訊信號的幹擾。電力載波通信模塊採用現有的230V輪轂照明電線，實現在風力發電機組雷電流信息在風力發電機組輪轂和機艙內部的電力線載波通訊。本實用新型的風力發電機組雷電流檢測裝置能及時檢測銅帶上的雷電流，並傳輸到雷電流處理裝置處理，處理後的雷電流信息通過電力載波方式傳遞到機艙，便於讀取雷電流的幅值、波形和極性等參數。通過對雷電流的檢測，便於建立風力發電機組遭受自然界雷擊的信息庫，對風力發電機組的雷電防護效果評估、故障分析、雷電防護改進和零部件測試等提供數據支持，進而持續改進風力發電機的防雷措施，降低風力發電機遭受雷擊的損失，保障風力發電機的安全運行。利用現有的230V輪轂照明電線將雷電流從輪轂傳遞到機艙，既降低成本，又不影響原有輪轂與機艙通信，減少通信信號的幹擾。
電流傳感器為羅氏線圈，羅氏線圈內置有積分器，所述羅氏線圈套在銅帶上，所述羅氏線圈與雷電流處理裝置連接。羅氏線圈套在銅帶上，銅帶上有雷電流經過時，羅氏線圈的輸出信號是電流對時間的微分，羅氏線圈的輸出信號輸出至積分器，積分器是對輸出的電壓信號進行積分的電路，可以真實還原輸入電流，並將該信號傳輸到雷電流處理裝置進行處理。
雷電流處理裝置包括A/D轉換器、控制器和存儲器，所述A/D轉換器、控制器和存儲器順次連接。雷電流處理裝置將從羅氏線圈接收到的交流電壓信號進行模數轉換，再輸入到控制器，控制器對電流進行幅值、波形和極性進行分析處理，並輸入到存儲器中存儲。雷電流處理裝置處理後的數據通過電力載波通信模塊發送到機艙。
本實用新型的工作原理：風力發電機的葉片上遭受雷擊後，產生雷電流，在羅氏線圈上產生磁場變化，羅氏線圈將雷電脈衝信號發送到積分器，積分器輸出的交流電壓信號傳輸到雷電流處理裝置對還原的雷電流信號進行過濾、採集、壓縮處理，存儲器存儲電流相關參數並通過電力載波方式傳輸到機艙便於查閱和讀取。通過對輪轂上雷電流的檢測，便於建立風力發電機組遭受自然界雷擊的信息庫，對風力發電機組的雷電防護效果評估、故障分析、雷電防護改進和零部件測試等提供數據支持，進而持續改進風力發電機的防雷措施，降低風力發電機遭受雷擊的損失，保障風力發電機的安全運行。利用現有的230V輪轂照明電線將雷電流從輪轂傳遞到機艙，既降低成本，又不影響原有輪轂與機艙網絡通信，減少通信信號的幹擾。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點,對於本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本實用新型的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。