Система мониторинга состояния и диагностики ветровых турбин и генераторов e-PCM | Artesis

Прибор e-PCM от компании Artesis представляет собой систему онлайн-мониторинга состояния ветровых турбин и генераторов. В приборе e-PCM используется запатентованная технология, которая предоставляет уникальное решение по защите генераторов от электрических и механических неисправностей.



Прибор e-PCM выявляет существующие и развивающиеся неисправности генераторов и их первичных двигателей в непрерывном режиме, эффективно используя сам генератор в качестве комплексного датчика-преобразователя. В приборе e-PCM используется интеллектуальный подход, основанный на моделировании состояния. Он позволяет обнаруживать отклонения путем измерения сигналов тока и напряжения на силовых выходах генератора. Прибор устанавливается стационарно, обычно в щите управления генераторами, и применяется для 3-х фазных генераторов переменного тока. Сопутствующее программное обеспечение Artesis Enterprise Server и loT Portal используется для просмотра данных.



Прибор e-PCM может использоваться в различных отраслях промышленности: в химической, нефтехимической, металлообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, цементной, автомобильной, текстильной промышленности, на предприятиях по производству электроэнергии, в водных хозяйствах, коммунальных службах, в производстве продуктов питания и напитков, а также на морских системах.

Принцип работы

Прибор создает цифрового двойника генератора и его первичного двигателя, например ветровой турбины. Создание цифрового двойника осуществляется на этапе самообучения прибора. Во время этого этапа происходит непрерывное измерение трех напряжений и трех токов. Эти значения обрабатываются системными алгоритмами идентификации, которые определяют параметры модели во всех рабочих состояниях.



Когда в генераторе или первичном двигателе начинает развиваться неисправность, это влияет на форму токового сигнала и вызывает отклонение фактического режима работы от модели системы. Это позволяет прибору e-PCM использовать генератор в качестве датчика, определяющего неисправности в генераторе и первичном двигателе. Прибор e-PCM непрерывно сравнивает параметры рабочей модели с параметрами базовой модели.

Непрерывный мониторинг генераторов

Механические неисправности:
• Ослабление фундамента,
• Ослабление компонентов,
• Нарушение балансировки,
• Нарушение соосности,
• Неисправность муфты,
• Неисправности подшипников,
• Неисправности элементов трансмиссии,
• Неисправности ротора

Электрические неисправности:
• Ослабленные обмотки,
• Неисправности статора,
• Короткое замыкание,
• Внутренние электрические неисправности,
• Внешние электрические неисправности,

Электрические параметры:
• Коэффициент мощности
• Активная мощность
• Реактивная мощность
• Vrrns (действующее значение) (3-х фазное)
• Irrns (действующее значение) (3-х фазное)
• Небаланс напряжений
• Небаланс токов
• Частота
• Суммарный коэффициент гармонических искажений
• 3-я гармоника
• 5-я гармоника
• 7-я гармоника
• 9-я гармоника
• 11-я гармоника
• 13-я гармоника

Непрерывный мониторинг ветровых турбин

Лопатки турбины
• Нарушение соосности
• Механические повреждения

Редуктор
• Износ, трещины на шестернях
• Ослабленное крепление
• Нарушение эксцентриситета

Подшипники генератора
• Повреждения кольцевых и шариковых подшипников
• Растрескивание
• Коррозия
• Проблемы смазки

Генератор
• Нарушение балансировки
• Отсутствие соосности
• Трещины в пазах ротора
• Короткое замыкание и нарушение изоляции в фазных роторах
• Нарушение эксцентриситета ротора
• Короткое замыкание, ухудшение изоляции и проблемы крепления в обмотках статора
• Проблемы нагрева в точках подключения к клеммам двигателя
• Небаланс токов и напряжений
• Повреждения кабелей и неисправности соединений

Информация по вырабатываемой электроэнергии
• Мгновенное значение активной мощности (кВт)
• Мгновенное значение реактивной мощности [квар]
• Суммарная активная мощность (кВтч)
• Суммарная реактивная мощность (квар-ч)

Информация о часах наработки
• Общее число часов наработки
• Последний час работы
• Предыдущий час работы

Ежемесячная или ежедневная статистика потребляемой электроэнергии по оборудованию или группе оборудования
• График потребления активной мощности
• Сводная информация по дням и месяцам

Анализ нелинейных искажений
• Суммарный коэффициент нелинейных искажений (THD)
• Нечетные гармоники: 3, 5, 7, 9, 11, 13

Ключевые особенности

Прибор e-PCM упрощает контроль состояния оборудования и одновременно с этим повышает эффективность его обслуживания.
• Простая установка в одной точке и вывод информации о значениях тока и напряжения генератора без использования датчиков.
• Вывод информации о планировании работ по обслуживанию, включая данные диагностики и время наработки до отказа
• Простота использования и отсутствие необходимости в интерпретации результатов обученным специалистом
• Обнаружение и диагностика имеющихся и развивающихся неисправностей
• Проверка эффективности проводимых операций технического обслуживания
• Неограниченная регистрация изменений* (в зависимости от размера базы данных)
• PSD — спектральная плотность распределения мощности — Запись кривой для проведения расширенного анализа
• Инструмент для отправки диагностических сигналов по электронной почте
• Отправка данных на главный компьютер без использования статического IP адреса
• Авторизация пользователя по объекту или оборудованию
• Возможность передачи электрических параметров на другие системы по протоколу Modbus TCP.
• Возможность передачи электрических и диагностических параметров на другие системы по протоколу OPC DA 2.0.

Типы аварийных сигналов и диагностика

Прибор e-PCM выполняет постоянные измерения и сравнивает их результаты с параметрами нормального режима, чтобы оценить серьезность и тип развивающегося повреждения. Прибор способен распознавать отклонения от нормы с учетом широкого диапазона различных рабочих режимов и даже способен расширять процесс самообучения, когда оказывается, что режим работы оборудования вышел за пределы первоначальных границ самообучения прибора. Это позволяет прибору e-PCM обнаруживать неисправности с очень высокой чувствительностью и без ложных срабатываний.