CN219974690U - 一种基于电流分析法的风力发电机故障监测*** - Google Patents
一种基于电流分析法的风力发电机故障监测*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN219974690U CN219974690U CN202321306440.0U CN202321306440U CN219974690U CN 219974690 U CN219974690 U CN 219974690U CN 202321306440 U CN202321306440 U CN 202321306440U CN 219974690 U CN219974690 U CN 219974690U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monitoring system
- fault monitoring
- cable
- total cable
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 238000004082 amperometric method Methods 0.000 claims 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本实用新型提出了一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，包括前端传感器、数据采集器和计算机，所述前端传感器固定在风力发电机的定子出线端电缆上，数据采集器输入端分别与电源和前端传感器连接，数据采集器输出端与计算机连接。本实用新型在进行故障监测时不受其它结构的振动影响，监测准确度更高，同时本实用新型对风力发电机组的机械及电气故障均能够进行监测诊断，监测更为全面、效果更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电机故障监测技术领域，具体涉及一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***。
背景技术
目前，风力发电机组使用单位一般通过振动法进行机械故障的监测诊断，但由于风力发电机组的结构特点，除了机组本身各零部件及附属结构的振动外，风振、塔筒振动以及受卡曼涡街等影响产生的其它振动信号也会严重干扰机组本身的振动信号采集，导致信号的采集、处理有一定的失真，影响故障特征信号提取及后续的故障诊断。同时，风力发电机组除机械故障外，机组中的电气设备也会有异常和劣化的情况，而振动法无法诊断电气类故障，振动法对于风力发电机组的监测效果并不理想。因此需要一种监测准确度更高、对机械故障和电气故障均能够进行监测的风力发电机故障监测***。
实用新型内容
为解决背景技术中存在的问题，本实用新型提出了一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，即通过分析电流变化产生的高次谐波来进行设备故障诊断，可做到无损检测，技术方案如下：
包括前端传感器、数据采集器和计算机，所述前端传感器固定在风力发电机的定子出线端总电缆上，数据采集器输入端分别与电源和前端传感器连接，数据采集器输出端与计算机连接。
优选的，所述前端传感器为谐波传感器，数据采集器为谐波数据采集器。
优选的，所述电源为220V稳定交流电源。
优选的，所述前端传感器有三个，总电缆为三相电缆，总电缆由三根电缆线汇成一股后外壁包裹绝缘层构成，总电缆一端与风力发电机的定子出线端连接，总电缆另一端连接有控制柜，绝缘层位于总电缆的中间部分，总电缆连接风力发电机端和控制柜端外壁无绝缘层。
优选的，所述总电缆连接风力发电机一端的三根电缆线外壁各安装一个前端传感器。
优选的，所述三个前端传感器交错安装在总电缆靠近风力发电机一端的绝缘层上，三个前端传感器在总电缆周向上两两间隔120°，三个前端传感器在总电缆径向上两两间隔不小于5cm的距离。
优选的，所述数据采集器输出端与计算机通过网络连接。
优选的，所述数据采集器输出端通过光纤或网线或4G无线传输模块与计算机网络连接。
优选的，所述前端传感器工作电流为5μA-50μA，前端传感器的外壳防护等级为IP54。
优选的，所述计算机连接有用户终端和电流诊断数据库。
本实用新型具有的有益效果为：本实用新型的故障监测***采用了电流分析原理，能够通过前端传感器接收的电流谐波信号分析风力发电机组的负载变化，从而判断风力发电机组是否故障，本实用新型在进行故障监测时不受其它结构的振动影响，监测准确度更高，同时本实用新型对风力发电机组的机械及电气故障均能够进行监测诊断，监测更为全面、效果更好。
附图说明
图1为本实用新型整体示意图；
图2为本实用新型与风力发电机安装关系示意图；
图3为本实用新型前端传感器与总电缆第一种连接关系示意图；
图4为本实用新型前端传感器与总电缆第二种连接关系示意图。
图中标号：1、前端传感器；2、数据采集器；3、总电缆；4、计算机；5、用户终端；6、电流诊断数据库。
具体实施方式
为了使本实用新型更为清楚、明白，以下结合附图说明和实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，应当了解，所给出的实施例仅仅为实现方式的一种，并不代表所有实施例。
结合附图1-3，一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，包括前端传感器1、数据采集器2和计算机4，所述前端传感器1为非接触式的谐波传感器，数据采集器2为谐波数据采集器，安装谐波传感器时，将谐波传感器固定在风力发电机的定子690V出线端总电缆3上，所述前端传感器1有三个，总电缆3为三相电缆，总电缆3由三根电缆线汇成一股后外壁包裹绝缘层构成，总电缆3一端与风力发电机的定子出线端连接，总电缆3另一端连接有控制柜，绝缘层位于总电缆3的中间部分，总电缆3连接风力发电机端和控制柜端外壁无绝缘层。
前端传感器1的安装方式有两种，一是：所述总电缆3连接风力发电机一端的三根电缆线外壁各安装一个前端传感器1；
二是：所述三个前端传感器1交错安装在总电缆3靠近风力发电机一端的绝缘层上，三个前端传感器1在总电缆3周向上两两间隔120°，三个前端传感器1在总电缆3径向上两两间隔不小于5cm的距离；
使用时优选第一种安装方式，前端传感器1安装时通过扎带固定在三相电缆3上即可。
所述数据采集器2输入端分别与电源和前端传感器1连接，数据采集器2输出端与计算机4连接。
具体的，谐波传感器采用无源形式，谐波数据采集器的电源为220V稳定交流电源，考虑谐波数据采集器的安装位置及现场情况，一般从风力发电机舱柜端子排取220V稳定交流电源。
具体的，所述数据采集器2输出端与计算机4通过网络连接。所述数据采集器2输出端通过光纤或网线或4G无线传输模块与计算机4网络连接，结合风力发电机组的现场情况，同时减少现场施工实际量，优选4G无线传输模块与计算机4连接，以4G的形式无线传输数据，4G无线传输模块可采用4G天线，安装时可将4G天线由数据采集器2引出安装吸附在风力发电机舱内合适位置即可。
具体的，所述数据采集器2靠近前端传感器1安装，根据现场环境，一般可将数据采集器2固定于机舱底部、电缆桥架、墙面或其它箱体上，以扎带或螺钉固定。
具体的，所述前端传感器1工作电流为5μA-50μA，前端传感器1的外壳防护等级为IP54，不影响监测对象的正常运行。
具体的，所述计算机4连接有用户终端5和电流诊断数据库6，计算机4为上位机，计算机4内设有用于分析谐波信号的高次谐波诊断数据分析***。
工作过程：谐波传感器在总电缆3处提取风力发电机设备的电流高次谐波数据，谐波数据收集器收集谐波传感器获得的高次谐波数据，并通过网络传输至计算机4，计算机4的高次谐波诊断数据分析***对高次谐波数据进行分析，主要分析谐波不同倍频的幅值、相位、有效值等参数，分析获得设备状态数据，并将状态数据与电流诊断数据库比对分析并生成设备诊断报告，获得诊断结构，最后通过计算机4将设备诊断结果上传至云服务器进行储存，并发送至用户终端设备进行对外发布，用户可以通过手机等各类终端设备进行设备诊断结果查看。在一个风力发电现场中，通常会有多个风力发电机，多个风力发电机中的数据采集器2可集中到一个计算机进行数据处理。
本实用新型***中的设备安装简便，功耗最大110W，便于实施且安装、运行成本低。
检测原理：不同设备，不同部位出现异常、劣化等情况时，所产生的谐波种类和含量不同，针对各类设备，例如发电机、变压器、高压电缆等动静设备，电流分析法诊断技术主要依据设备间能量的转化和传递。在理想状态下，假设其能量的转化或传递能力是100%，此时，全部能量的转化会发生在设备主工作频段，其谐波能量趋向于0。
当设备发生劣化以后，设备的各个部件将发生能量损失，对于设备整体而言，其有用能量的转化、参数变化或传输后的能量降低；而消耗于克服各个部件能量损失的做功量增加，外在表现为设备的发热、振动等，高次谐波的产生与设备劣化以及有用能量的损失存在一一对应的关系。而谐波能量与设备各部件自振频率及劣化程度有关系。当设备发生均衡劣化时，体现为设备发热等劣化症状，当某一部件发生较大的能量损失时，提示该频率所代表的部件发生故障或者存在故障征兆。
以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，其特征在于：包括前端传感器（1）、数据采集器（2）和计算机（4），所述前端传感器（1）固定在风力发电机的定子出线端总电缆（3）上，数据采集器（2）输入端分别与电源和前端传感器（1）连接，数据采集器（2）输出端与计算机（4）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，其特征在于：所述前端传感器（1）为谐波传感器，数据采集器（2）为谐波数据采集器（2）。
3.根据权利要求1所述的一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，其特征在于：所述电源为220V稳定交流电源。
4.根据权利要求1所述的一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，其特征在于：所述前端传感器（1）有三个，总电缆（3）为三相电缆，总电缆（3）由三根电缆线汇成一股后外壁包裹绝缘层构成，总电缆（3）一端与风力发电机的定子出线端连接，总电缆（3）另一端连接有控制柜，绝缘层位于总电缆（3）的中间部分，总电缆（3）连接风力发电机端和控制柜端外壁无绝缘层。
5.根据权利要求4所述的一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，其特征在于：所述总电缆（3）连接风力发电机一端的三根电缆线外壁各安装一个前端传感器（1）。
6.根据权利要求4所述的一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，其特征在于：所述三个前端传感器（1）交错安装在总电缆（3）靠近风力发电机一端的绝缘层上，三个前端传感器（1）在总电缆（3）周向上两两间隔120°，三个前端传感器（1）在总电缆（3）径向上两两间隔不小于5cm的距离。
7.根据权利要求1所述的一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，其特征在于：所述数据采集器（2）输出端与计算机（4）通过网络连接。
8.根据权利要求6所述的一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，其特征在于：所述数据采集器（2）输出端通过光纤或网线或4G无线传输模块与计算机（4）网络连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，其特征在于：所述前端传感器（1）工作电流为5μA-50μA，前端传感器（1）的外壳防护等级为IP54。
10.根据权利要求1所述的一种基于电流分析法的风力发电机故障监测***，其特征在于：所述计算机（4）连接有用户终端（5）和电流诊断数据库（6）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321306440.0U CN219974690U (zh) | 2023-05-26 | 2023-05-26 | 一种基于电流分析法的风力发电机故障监测*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321306440.0U CN219974690U (zh) | 2023-05-26 | 2023-05-26 | 一种基于电流分析法的风力发电机故障监测*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219974690U true CN219974690U (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=88594274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321306440.0U Active CN219974690U (zh) | 2023-05-26 | 2023-05-26 | 一种基于电流分析法的风力发电机故障监测*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219974690U (zh) |
-
2023
- 2023-05-26 CN CN202321306440.0U patent/CN219974690U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100694485B1 (ko) | 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전시스템 | |
| CN202735788U (zh) | 风力发电机组运行状态远程监测及故障诊断*** | |
| CN103138280A (zh) | 控制至高压直流输电线路的电力输入的方法 | |
| CN105738806A (zh) | 一种风力发电机组故障诊断***和方法 | |
| CN101881814A (zh) | 一种新型的兆瓦级风力发电机组试验***及其试验方法 | |
| CN201835985U (zh) | 嵌入式监测仪表及其风力发电机组 | |
| CN104198827B (zh) | 风力发电机组的雷电监测装置 | |
| CN101741142A (zh) | 风力发电专用低压断路器的模块化智能控制器及控制方法 | |
| CN102506985A (zh) | 一种高压电抗器在线监测***及监测方法 | |
| CN113091888A (zh) | 一种面向输电线路的自供能振动监测*** | |
| CN106199428A (zh) | 高压大功率双馈型风力发电机试验***及其测控*** | |
| WO2019012830A1 (ja) | 発電装置及び発電システム | |
| CN203117391U (zh) | 一种风力发电机状态监控与智能分析*** | |
| KR20130074233A (ko) | 계통연계를 위한 해상풍력발전단지에서의 해상풍력발전시스템 및 그의 운영 방법 | |
| CN219974690U (zh) | 一种基于电流分析法的风力发电机故障监测*** | |
| KR20110092397A (ko) | 해상 풍력 발전 시스템에서의 무효 전력 보상 장치 및 방법 | |
| CN217766610U (zh) | 一种新能源场站宽频振荡监测及抑制装置 | |
| CN116365703A (zh) | 低压电器能耗控制***及控制方法 | |
| Sharif et al. | Wind Power Generation from Multiple Array Configuration and Efficient Power Integration to Grid | |
| CN204041361U (zh) | 风力发电机组的雷电监测装置 | |
| CN211819803U (zh) | 基于机舱式测风激光雷达的组网*** | |
| KR20120100240A (ko) | 발전기의 전력 품질 감시 시스템 | |
| CN207717126U (zh) | 一种隔离开关运行机械参数采集装置 | |
| CN219865347U (zh) | 一种风电机组塔筒及叶片监测*** | |
| CN109557467A (zh) | 基于VxWorks平台适用于多种电机的智能故障诊断*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240220 Address after: No.129, yingyingshan Road, Shizhong District, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shandong Jinte Equipment Technology Development Co.,Ltd. Country or region after: China Patentee after: SHANDONG SEI SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: No.129, yingyingshan Road, Shizhong District, Jinan City, Shandong Province Patentee before: Shandong Jinte Equipment Technology Development Co.,Ltd. Country or region before: China |