风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统及其测量方法与流程

本发明涉及风力发电机组设备检测的，尤其是指一种风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统及其测量方法。

背景技术：

1、业内习知，风力发电机组叶片雷击损坏事件造成的后果严重，直接经济损失高达数百万，行业内在雷雨季节前会要求对风力发电机组叶片接地电阻进行检测，一般要求叶片的内部(从叶尖到叶根)电阻应该小于240mω。目前一般采用在风机机舱下放吊篮检测，人工使用电阻测试仪接触接闪器测量，该方案受天气影响因素大，安全风险高，整体效率偏低；或使用人力拖拽铜网兜或无人机托举铜网兜触叶尖接闪器检测叶尖的对地电阻，该方式由于接触压力小、接触面积不足，受铝制接闪器表面氧化层影响，很难测量到合格的阻值，且叶片其他位置接闪器的接地电阻无法测量。另外，对于海上机型，由于作业场地受限，上述作业更加难以进行。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统，通过远程控制在线电阻测量装置在线测量，并将测量结果实时回传，实现了叶片接地电阻的实时监控，能够在雷雨季节来临前快速完成全场叶片接地电阻测量，以便于对存在问题的机组及时解决处理，最大程度减小雷击对风机叶片造成的损坏。

2、本发明的另一目的在于提供一种风力发电机组叶片接地电阻在线测量方法。

3、本发明的目的通过下述技术方案实现：

4、一种风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统，包括在线电阻测量装置、无线ap、交换机和集控中心，所述在线电阻测量装置内具有多个用于测量叶片接闪器接地电阻的测量回路，测量回路的数量与叶片接闪器的数量相一致且一一对应，每个测量回路分别与对应的叶片接闪器以及叶片防雷环串联，所述在线电阻测量装置分别与无线ap和集控中心的控制终端通讯连接，所述无线ap与交换机通讯连接，所述交换机与集控中心的服务器通讯连接，通过控制终端控制在线电阻测量装置的任一测量回路闭合，实现对应叶片接闪器的接地电阻测量，进而通过无线ap和交换机将接地电阻数据传输至集控中心。

5、进一步，所述在线电阻测量装置包括远程控制器、多个中间继电器、多个转换接触器、电阻测试仪和无线通讯模块，所述远程控制器具有多路输出通道，多路输出通道分别与多个中间继电器一一对应，每一路输出通道分别与对应的中间继电器的两个线圈引脚连接，多个中间继电器的第一常开触点引脚分别与远程控制器的第一供电引脚并联，所述转换接触器的数量与中间继电器的数量相一致且一一对应，多个中间继电器的第二常开触点引脚分别与多个转换接触器的第一引脚一一对应连接，多个转换接触器的第二引脚分别与远程控制器的第二供电引脚并联，多个转换接触器的第一主触点分别通过测量线与多个叶片接闪器一一对应连接，多个转换接触器的第二主触点分别通过测量线与叶片防雷环连接，所述电阻测试仪具有多路测量通道，多路测量通道分别与多个接触转换器一一对应，每一路测量通道分别与对应的接触转换器的第三主触点和第四主触点连接，所述电阻测试仪与无线通讯模块通讯连接，所述无线通讯模块与远程控制器通讯连接，所述远程控制器与集控中心的控制终端通讯连接，通过远程控制器接收控制终端的指令选择任一组中间继电器以及转换接触器闭合形成回路，从而实现相应叶片接闪器至叶根防雷环的电阻测量。

6、进一步，所述在线电阻测量装置由风力发电机组供电。

7、进一步，所述在线电阻测量装置安装于风力发电机组的轮毂内，并位于主轴端面的平面上。

8、进一步，所述无线ap为工业级无线ap，并安装在风力发电机组机舱内。

9、进一步，所述交换机包括机舱交换机和塔基交换机，所述机舱交换机和塔基交换机通讯连接，所述机舱交换机与无线ap通讯连接，所述塔基交换机与集控中心的服务器通讯连接。

10、进一步，所述叶片接闪器通过测量线与叶片防雷环连接，叶根防雷环通过接地线连接大地。

11、本发明的另一目的通过下述技术方案实现：

12、一种风力发电机组叶片接地电阻在线测量方法，采用上述风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统进行测量，具体如下，

13、通过集控中心的控制终端向在线电阻测量装置发出接地电阻指令，在线电阻测量装置的远程控制器接收到指令后，通过控制相应的中间继电器和转换接触器闭合，进而测量出相应的叶片接闪器到叶根防雷环的电阻r，对电阻r与叶根防雷环和大地之间的电阻r′求和得到叶片接闪器的接地电阻数据；

14、将接地电阻数据通过无线ap和交换机传输至集控中心进行远程监测和控制，实现风力发电机组叶片接地电阻的在线测量。

15、进一步，将接地电阻数据存储在集控中心的服务器上，当接地电阻数据大于预设报警阈值或无法测出时通过控制终端发出警报。

16、本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

17、1、本发明的叶片接地电阻在线测量系统及其测量方法操作简单可靠，可以实现单人操作，操作速度为1min/台，对比之前的单台测量时间在5小时以上，大大节省了时间。

18、2、本发明的叶片接地电阻在线测量系统及其测量方法安全性高，可以实现远程操作，无需人员登塔测量，大大降低了人员安全风险。

19、3、本发明的叶片接地电阻在线测量系统及其测量方法不受天气影响，规避了现有技术恶劣天气无法测量的弊端。

20、4、本发明的叶片接地电阻在线测量系统及其测量方法随时可以检测叶片接地电阻，当叶片接地线发生断裂时，可以通过数据及时发现问题并对存在问题的机组及时解决处理，最大程度减小雷击对风机叶片造成的损坏。

技术特征：

1.一种风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统，其特征在于：包括在线电阻测量装置、无线ap、交换机和集控中心，所述在线电阻测量装置内具有多个用于测量叶片接闪器接地电阻的测量回路，测量回路的数量与叶片接闪器的数量相一致且一一对应，每个测量回路分别与对应的叶片接闪器以及叶片防雷环串联，所述在线电阻测量装置分别与无线ap和集控中心的控制终端通讯连接，所述无线ap与交换机通讯连接，所述交换机与集控中心的服务器通讯连接，通过控制终端控制在线电阻测量装置的任一测量回路闭合，实现对应叶片接闪器的接地电阻测量，进而通过无线ap和交换机将接地电阻数据传输至集控中心。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统，其特征在于：所述在线电阻测量装置包括远程控制器、多个中间继电器、多个转换接触器、电阻测试仪和无线通讯模块，所述远程控制器具有多路输出通道，多路输出通道分别与多个中间继电器一一对应，每一路输出通道分别与对应的中间继电器的两个线圈引脚连接，多个中间继电器的第一常开触点引脚分别与远程控制器的第一供电引脚并联，所述转换接触器的数量与中间继电器的数量相一致且一一对应，多个中间继电器的第二常开触点引脚分别与多个转换接触器的第一引脚一一对应连接，多个转换接触器的第二引脚分别与远程控制器的第二供电引脚并联，多个转换接触器的第一主触点分别通过测量线与多个叶片接闪器一一对应连接，多个转换接触器的第二主触点分别通过测量线与叶片防雷环连接，所述电阻测试仪具有多路测量通道，多路测量通道分别与多个接触转换器一一对应，每一路测量通道分别与对应的接触转换器的第三主触点和第四主触点连接，所述电阻测试仪与无线通讯模块通讯连接，所述无线通讯模块与远程控制器通讯连接，所述远程控制器与集控中心的控制终端通讯连接，通过远程控制器接收控制终端的指令选择任一组中间继电器以及转换接触器闭合形成回路，从而实现相应叶片接闪器至叶根防雷环的电阻测量。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统，其特征在于：所述在线电阻测量装置由风力发电机组供电。

4.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统，其特征在于：所述在线电阻测量装置安装于风力发电机组的轮毂内，并位于主轴端面的平面上。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统，其特征在于：所述无线ap为工业级无线ap，并安装在风力发电机组机舱内。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统，其特征在于：所述交换机包括机舱交换机和塔基交换机，所述机舱交换机和塔基交换机通讯连接，所述机舱交换机与无线ap通讯连接，所述塔基交换机与集控中心的服务器通讯连接。

7.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统，其特征在于：所述叶片接闪器通过测量线与叶片防雷环连接，叶根防雷环通过接地线连接大地。

8.一种风力发电机组叶片接地电阻在线测量方法，其特征在于，采用权利要求1～7任意一项所述的风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统进行测量，具体如下，

9.根据权利要求8所述的风力发电机组叶片接地电阻在线测量方法，其特征在于，将接地电阻数据存储在集控中心的服务器上，当接地电阻数据大于预设报警阈值或无法测出时通过控制终端发出警报。

技术总结本发明公开了一种风力发电机组叶片接地电阻在线测量系统及其测量方法，包括在线电阻测量装置、无线AP、交换机和集控中心，所述在线电阻测量装置内具有多个用于测量叶片接闪器接地电阻的测量回路，测量回路的数量与叶片接闪器的数量相一致且一一对应，每个测量回路分别与对应的叶片接闪器以及叶片防雷环串联，所述在线电阻测量装置分别与无线AP和集控中心的控制终端通讯连接，所述无线AP与交换机通讯连接，所述交换机与集控中心的服务器通讯连接。本发明通过远程控制在线电阻测量装置在线测量叶片接地电阻，并将测量结果实时回传，实现了叶片接地电阻的实时监控。技术研发人员：曾祥麟,赖日圣受保护的技术使用者：曾祥麟技术研发日：技术公布日：2024/10/17