[發(fā)明專利]用于檢測風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片上的雷擊的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210188979.0
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102817770A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.布爾納達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;G01R19/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張金金;李家麟

1.一種用于檢測風(fēng)力渦輪機(jī)(10)上的雷擊的系統(tǒng)(35)，包括：

雷擊接受器(30)，所述雷擊接受器位于所述風(fēng)力渦輪機(jī)的部件上并且電聯(lián)接到接地導(dǎo)體(42、44、46)；

布置在所述接地導(dǎo)體上的電流傳感器(47、48、49)，所述電流傳感器生成初級電流I(p)，所述初級電流與當(dāng)所述接受器上有雷擊時流動通過所述接地導(dǎo)體的雷擊電流成比例；

信號轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)(54)，所述信號轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)被配置成將所述初級電流I(p)轉(zhuǎn)換為處理信號；以及

處理子系統(tǒng)(64)，所述處理子系統(tǒng)被配置成接收并且使用所述處理信號以確定所述風(fēng)力渦輪機(jī)上的實際雷擊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(35)，其特征在于，所述處理子系統(tǒng)(64)被配置成當(dāng)所述處理信號超過閾值時指示所述風(fēng)力渦輪機(jī)(10)上的實際雷擊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)(35)，其特征在于，所述處理子系統(tǒng)(64)與風(fēng)力渦輪機(jī)控制器(76)接口連接以將所述實際雷擊的指示傳輸?shù)剿鲲L(fēng)力渦輪機(jī)控制器，所述風(fēng)力渦輪機(jī)控制器與遠(yuǎn)程監(jiān)測站(78)通信，其中指示所述風(fēng)力渦輪機(jī)上的雷擊的參數(shù)被傳送到所述遠(yuǎn)程監(jiān)測站。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(35)，其特征在于，所述處理子系統(tǒng)(64)還包括處理單元(68)，所述處理單元被配置成進(jìn)一步處理所述處理信號以根據(jù)所述處理信號限定雷擊的量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(35)，其特征在于，所述接受器(30)安裝到所述風(fēng)力渦輪機(jī)(10)的葉片(16)并且電聯(lián)接到布置在所述葉片內(nèi)的接地導(dǎo)體(42、44)，所述葉片接地導(dǎo)體配置有所述電流傳感器(48、49)，其中單獨(dú)的相應(yīng)所述葉片上的雷擊由所述處理子系統(tǒng)檢測并且記錄。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(35)，其特征在于，所述電流傳感器(47、48、49)包括圍繞所述接地導(dǎo)體(42、44、46)布置的具有初級繞組(52)的芯元件(58)，在所述初級繞組中感應(yīng)產(chǎn)生所述初級電流I(p)，并且所述信號轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)(54)包括一個或多個電流變換器(56)，所述電流變換器與所述電流傳感器串聯(lián)布置以將所述初級電流I(p)逐步減小為信號電流I(s)。

7.一種風(fēng)力渦輪機(jī)(10)，包括：

安裝到轉(zhuǎn)子轂(18)的多個渦輪機(jī)葉片(16)，所述渦輪機(jī)葉片的每一個包括根部(20)、尖端(22)以及在所述尖端和所述根部之間延伸的壓力側(cè)(24)和吸力側(cè)(26)；

所述渦輪機(jī)葉片還包括多個雷電接受器(30)，所述多個雷電接受器沿著所述壓力側(cè)或所述吸力側(cè)中的任意一個或兩者配置并且電聯(lián)接到布置在所述葉片內(nèi)的葉片接地導(dǎo)體(42、44)；

所述葉片接地導(dǎo)體電聯(lián)接到主接地導(dǎo)體(46)；

電流傳感器(47、48、49)，所述電流傳感器布置在所述主接地導(dǎo)體或所述葉片接地導(dǎo)體之一中的至少一個上，所述電流傳感器生成初級電流I(p)，所述初級電流與當(dāng)所述接受器上有雷擊時流動通過所述主接地導(dǎo)體或葉片接地導(dǎo)體的雷擊電流成比例；

信號轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)(54)，所述信號轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)被配置成將所述初級電流I(p)轉(zhuǎn)換為處理信號；以及

處理子系統(tǒng)(64)，所述處理子系統(tǒng)被配置成接收并且使用所述處理信號以確定所述風(fēng)力渦輪機(jī)上的實際雷擊。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(10)，其特征在于，每個所述葉片接地導(dǎo)體(42、44)配置有相應(yīng)的所述電流傳感器(48、49)使得單獨(dú)的相應(yīng)葉片(16)上的雷擊由所述處理子系統(tǒng)(64)檢測并且記錄。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(10)，其特征在于，還包括與遠(yuǎn)程監(jiān)測站(78)接口連接的風(fēng)力渦輪機(jī)控制器(76)，所述處理子系統(tǒng)(64)與所述風(fēng)力渦輪機(jī)控制器接口連接，其中所述風(fēng)力渦輪機(jī)上的實際雷擊的指示被傳輸?shù)剿鲲L(fēng)力渦輪機(jī)控制器和所述遠(yuǎn)程監(jiān)測站。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其特征在于，所述電流傳感器(48、49)包括圍繞所述接地導(dǎo)體(42、44)布置的具有初級繞組(60)的芯元件(58)，在所述初級繞組中感應(yīng)產(chǎn)生所述初級電流I(p)，并且所述信號轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)(54)包括一個或多個電流變換器(56)，所述電流變換器與所述電流傳感器串聯(lián)布置以將所述初級電流I(p)逐步減小為信號電流I(s)。