概述
该系统能够实时、准确地监测到风力发电机叶片遭受雷击时的雷电流信息。
雷电威胁着风力发电机的安全运行，因此我们需要准确地掌握风力发电机遭受雷击的时间、次数、雷电流特性参数，便于评估风力发电机组雷电防护设施的效果，为该区域进行防雷设计和改造、保险理赔提供依据，保障风力发电机组的安全运行。
系统由安装于叶片和轮毂处的雷电流传感器、雷电监测仪、监控中心的雷电数据管理软件组成。
使用环境
| 电源 |
AC：+230 V |
| 温度 |
-40 ℃～70 ℃ |
| 相对湿度 |
5 %～100 % |
| 气压和海拔 |
62 kPa～106 kPa，4000 m～-500 m |
产品配置(标准配置)
| 名称 |
数量 |
单位 |
备注 |
| ZGLJ-B3 雷电监测仪 |
1 |
台 |
|
| 雷电流传感器 |
3 |
件 |
|
| 雷电数据管理软件 |
1 |
套 |
一个项目配一套软件 |
性能指标
| 项目 |
指标 |
| 监测内容 |
雷电发生时间、峰值、极性、次数、电荷量、比能量、陡波系数 |
| 雷电峰值监测范围 |
±5 kA～±250 kA |
测量误差 |
≤ ±100 kA：≤ ±10 % |
| ＞±100 kA：≤ ± 5% |
| 波前及半峰值时间误差 |
≤ ±10% |
| 传感器频响 |
1Hz～1 MHz |
| 采样率 |
10 MHz |
| 波形采集长度 |
1 s |
| 存储容量 |
≥ 8 GB |
| 通信接口 |
RS485/CAN/以太网/WIFI |
| 通信协议 |
Profibus DP/CANOPEN/Modbus TCP |
| 防水等级 |
IP65 |
| 整机功耗 |
≤12 W |
| 重量 |
≤15 kg |
执行标准
Q/75875187-9·7—2016 雷电监测系统
GB/T 3783-2008 《船用低压电器基本要求》
GB/T 3797-2016 电气控制设备
外形尺寸
工作原理
作为风力发电机组中位置最高的部件，叶片是雷电袭击的首要目标，同时叶片又是风力发电机组中最昂贵的部件，因此叶片的防雷击保护至关重要。多数情况下雷击的位置在叶尖的背面，目前的叶片大多都安装了专门的防雷系统，由雷电接闪器和雷电传导部分组成。在叶片内部，雷电传导部分将雷电从接闪器导入叶片根部的金属法兰，通过轮毂传至机舱。在轮毂的法兰处装有间隙放电组成的保护将雷电流迅速传至机舱底座，释放雷击过电压。
雷电监测系统通过安装在风机叶片中的雷电流传感器能够实时、准确的感应到风力发电机叶片遭受雷击时的雷电流信号并送入雷电监测仪。雷电监测仪将采集、计算、记录雷击发生时间、雷电流峰值、极性、电荷量、比能量、陡波系数并存储于内部存储器中。
雷电监测系统具备RS485/CAN/以太网/WIFI通信接口，执行Profibus DP/CANOPEN/Modbus TCP协议，监测数据通过该接口传输到机舱内的控制系统，通过控制系统将数据传入塔基的控制箱，再从控制箱将数据传输到监控中心，通过风场集中监控系统实现数据展示、管理、统计和报表。
功能特点
雷击故障实时监测
实时记录雷击发生时间、雷电流峰值、极性、电荷量、比能量、陡波系数。
大容量数据储存
内部存储容量达 8G，波形记录 300 条。
具备断电保存功能，长时间监测避免数据丢失。
高精度传感技术
采用非接触式高精度暂态电流传感器，信号响应频带宽，能有效感应雷电信号。
双电源供电
外部直流供电+内置锂电池供电，在外部电源中断的情况下仍可记录和传输监测数据。
高可靠性
满足 GB/T 3783 的要求，具备抗扰能力强等特点： 内置硬件看门狗电路，永不死机；
结构设计工艺精巧、重量轻，拥有多层隔离及水密性材料，抗高温、抗震、抗老化，防腐、防盐雾，具有在恶劣环境能保持正常功效的特点。
数据统计和分析
雷电数据管理软件可实现风机雷电数据的存储、分析、和统计；
评估雷电防护设施的效果，为该区域进行防雷设计和改造提供依据。
雷电管理软件
雷电数据管理软件是专门针对雷电监测系统的设定、数据下载、管理、报表、打印等功能而研究开发的一款管理软件，可支持对雷电监测信息的数字化和无纸化管理、分析和处理。
雷电数据管理软件以数据、图、表等多种方式展示风力发电机上遭受的雷害的时间、密度的分布趋势，实现对监测范围内风机雷害状况的实时监测。从宏观上对风力发电场遭受雷击状况进行大数据统计，对风机的雷害运动进行分析判断，便于评估风力发电机组雷电防护设施的效果，为该区域进行防雷设计和改造、保险理赔提供依据，保障风力发电机组的安全运行。
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