CN102872556A - 一种风力发电机组电缆防火装置及方法 - Google Patents

一种风力发电机组电缆防火装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机组电缆防火装置及方法，该装置设置在风力发电机组塔筒内的电缆周围，包括：温度传感器和/或烟雾传感器，用于对电缆周围不断地进行检测，当温度超过设定值或烟雾传感器检测到空气中的颗粒物超过设定值后，检测信号送至防火报警控制系统;防火报警控制系统，用于根据温度传感器和/或烟雾传感器发送的检测信号判断电缆是否起火，如果是，则其对灭火阻燃装置发出灭火信号；同时防火报警控制系统还与风力发电机组主控PLC连接，向其发送起火信号；灭火阻燃装置，根据防火报警控制系统发出的灭火信号对电缆进行灭火阻燃。本发明可以在风力发电机组电缆起火后起到灭火和报警作用，避免风力发电机组因电缆起火带来的损失。

Description

一种风力发电机组电缆防火装置及方法
技术领域
本发明涉及风力发电机组防火装置及方法，具体地，涉及一种风力发电机组电缆防火装置及方法。
背景技术
风力发电在新能源发电领域中已成为重要组成部分，大规模的风力发电运行中，风力发电机组防火工作是风电场重点工作。风力发电机组塔筒内电缆较长，塔底与机舱之间的电气连接是由功率电缆相连接的。电缆防火在塔筒里是非常重要的，如果塔底起火得不到控制，电缆的阻燃效果又不是非常好，再加上长期运行从机舱上漏下来的可燃油污，那样会将火源直接引上机舱，造成风力发电机组更大的损失。所以，风力发电机组电缆如果没有加装防火装置将使整个风力发电机组存在很大的危险，甚至会导致风力发电机组完全损坏，给营业主造成巨大的经济损失与名誉损失。
目前风力发电机组内加装的防火装置只是针对塔底平台，对电缆的防火大多是采用了阻燃电缆，而且大多没有火警报告。当风力发电机组发生故障，电缆起火如果控制不住的情况下，是无法起到灭火及报警作用的，而且电缆起火发生在电缆周围，当塔底的防火装置起动时，火焰已经上升到塔筒二层平台，由于平台的阻碍作用，灭火装置是无法起到灭火作用的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发电机组电缆防火装置及方法，可以在风力发电机组电缆起火后起到灭火和报警作用，避免风力发电机组因电缆起火带来的损失。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种风力发电机组电缆防火装置，设置在风力发电机组塔筒内的电缆周围，包括：温度传感器和/或烟雾传感器、防火报警控制系统及灭火阻燃装置，其中：温度传感器和/或烟雾传感器，用于对电缆周围不断地进行检测，当温度超过设定值或者烟雾传感器检测到空气中的颗粒物超过设定值后，检测信号送至防火报警控制系统;防火报警控制系统，用于根据温度传感器和/或烟雾传感器发送的检测信号判断电缆是否起火，如果判断起火，则防火报警控制系统将对灭火阻燃装置发出灭火信号；同时防火报警控制系统还与风力发电机组主控PLC连接，向其发送起火信号；灭火阻燃装置，根据防火报警控制系统发出的灭火信号对电缆进行灭火阻燃。
进一步地，所述温度传感器和/或烟雾传感器为多个，形成温度传感器和/或烟雾传感器阵列；所述灭火阻燃装置为多个，形成灭火阻燃装置阵列；所述防火报警控制系统为一个，可输出多路信号给多个灭火阻燃装置。
进一步地，所述防火装置为一个或多个，设置在风力发电机组塔筒内的变流器上部电缆与下部电缆周围。
进一步地，还包括电缆夹，电缆夹上设置电缆孔，所述温度传感器和/或烟雾传感器、防火报警控制系统及灭火阻燃装置通过电缆夹固定在电缆周围。
进一步地，所述灭火阻燃装置包括电磁式空气推进器及内部装有灭火剂的管道，所述电磁式空气推进器与管道后端连接，所述管道前端为喷口。
进一步地，所述管道的喷口包括上喇叭形喷口及下喇叭形喷口。
一种风力发电机组电缆防火方法，包括：
（1）温度传感器和/或烟雾传感器对风力发电机组塔筒内的电缆周围不断地进行检测，当温度超过设定值或者烟雾传感器检测到空气中的颗粒物超过设定值后，检测信号送至防火报警控制系统;（2）防火报警控制系统根据温度传感器和/或烟雾传感器发送的检测信号判断电缆是否起火，如果判断起火，则防火报警控制系统将对灭火阻燃装置发出灭火信号；同时防火报警控制系统还与风力发电机组主控PLC连接，向其发送起火信号；（3）灭火阻燃装置根据防火报警控制系统发出的灭火信号对电缆进行灭火阻燃。
进一步地，所述步骤（2）中的防火报警控制系统在接收到温度传感器和/或烟雾传感器发送的检测信号后先延时一定时间，如果该起火信号没有消失则判断电缆起火，再发出灭火信号。
进一步地，所述防火报警控制系统可输出多路信号给多个灭火阻燃装置，同时向多个灭火阻燃装置发出命令，临近着火处的灭火阻燃装置进行灭火动作，同时，在着火处附近未着火地方附近的灭火阻燃装置也进行喷射阻燃动作。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的风力发电机组电缆防火装置安装在电缆周围，可以在风力发电机组电缆起火后起到灭火和报警作用，传感器检测后，通过防火报警控制系统向灭火阻燃装置发出命令对电缆进行灭火阻燃。本发明的装置和方法对风力发电机组电缆起火、防止火通过电缆传到风力发电机组其它部位有较好作用，并能通知工作人员及时到起火地点进行处理，避免风力发电机组因电缆起火带来的损失。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的一种风力发电机组电缆防火装置各部件连接框图；
图2为本发明的具体实施方式中的一种风力发电机组电缆防火装置结构示意图；
图3为电缆防火装置在风力发电机组塔筒中的安装位置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的一种风力发电机组电缆防火装置，设置在风力发电机组塔筒内的电缆周围，包括：传感器、防火报警控制系统及灭火阻燃装置，传感器可以为温度传感器或烟雾传感器或者是两者并用，本实施例以两者并用为例进行说明，其中：
温度传感器和烟雾传感器，用于对电缆周围不断地进行检测，当温度超过设定值或者烟雾传感器检测到空气中的颗粒物超过设定值后，检测信号送至防火报警控制系统;防火报警控制系统，用于根据温度传感器和烟雾传感器发送的检测信号判断电缆是否起火，如果判断起火，则防火报警控制系统将对灭火阻燃装置发出灭火信号；灭火阻燃装置，根据防火报警控制系统发出的灭火信号对电缆进行灭火阻燃；同时防火报警控制系统还与风力发电机组主控PLC连接，向其发送起火信号。
其中，温度传感器和烟雾传感器为多个，形成温度和烟雾传感器阵列；灭火阻燃装置为多个，形成灭火阻燃装置阵列；防火报警控制系统可输出多路信号给多个灭火阻燃装置，所以防火报警控制系统只需安装一个即可。
如图2所示，本发明的风力发电机组电缆防火装置，其具体结构还可包括电缆夹4，电缆夹4上设置电缆孔41，温度传感器11和烟雾传感器12、防火报警控制系统2及灭火阻燃装置通过电缆夹4固定在电缆周围。灭火阻燃装置包括电磁式空气推进器31及内部装有灭火剂的管道32，电磁式空气推进器31与管道32后端连接，管道32前端为喷口，管道32的喷口包括上喇叭形喷口33及下喇叭形喷口34。
一般风力发电机组的塔筒内部结构如图3所示，在风力发电机组塔筒101内由下至上分别设置有地下平台102、塔底平台103及二层平台104，风力发电机组的发电机定转子电缆107从塔筒101内由上至下延伸连接至变流器108，变流器108下部的风力发电机组进线电缆106再延伸至地下平台102内的电缆沟105。在上述风力发电机组的塔筒101内的电缆周围可以设置一个或多个防火装置，本实施例以两个为例，两个防火装置100分别设置在塔筒101内容易起火的部位，一般在变流器108上部电缆与下部电缆周围。
本发明的风力发电机组电缆防火方法，包括：
（1）温度传感器和烟雾传感器对风力发电机组塔筒内的电缆周围不断地进行检测，当温度超过设定值或者烟雾传感器检测到空气中的颗粒物超过设定值后，检测信号送至防火报警控制系统;（2）防火报警控制系统根据温度传感器和烟雾传感器发送的检测信号判断电缆是否起火，如果判断起火，则防火报警控制系统将对灭火阻燃装置发出灭火信号；（3）灭火阻燃装置根据防火报警控制系统发出的灭火信号对电缆进行灭火阻燃。具体阻燃方法为：当灭火阻燃装置收到该信号后，电磁式空气推进器迅速动作，利用内部活塞将空气推入到装有灭火剂的管道中，灭火剂受到空气的推力从管道的上下喇叭形喷口喷出，喷到电缆上。灭火阻燃装置阵列的其它灭火阻燃装置同时收到防火报警控制系统的起火信号后，也喷出灭火剂对未燃烧的电缆进行提前喷放进行阻燃。另外，防火报警控制系统还将起火信号送到风力发电机组主控PLC，由PLC向风电场集控室报警通知值班人员某台风力发电机组发生着火故障。灭火工作完成后，由工作人员将电缆防火装置复位，重新装入灭火剂，以备下次灭火使用。
为了保证判断的真实准确性，上述步骤（2）中的防火报警控制系统在接收到温度传感器和烟雾传感器发送的检测信号后可先延时一定时间，如果该着火信号没有消失则判断电缆起火，再发出灭火信号。防火报警控制系统将信号作延时后发送给主控PLC，防止塔筒里有其它事件干扰传感器而产生误动作。
在上述实施例中，防火报警控制系统可输出多路信号给多个灭火阻燃装置，同时向多个灭火阻燃装置发出命令，临近着火处的灭火阻燃装置进行灭火动作，同时，在着火处附近未着火地方附近的灭火阻燃装置也进行喷射阻燃动作。
本发明的装置和方法，其主要功能是在风力发电机组电缆起火后起到灭火与防火作用。当电缆起火后，由该防火装置温度与烟雾传感器采集相关信号，之后由防火报警控制系统进行处理，逻辑成立后，由防火报警控制系统对灭火阻燃装置发出信号，灭火阻燃装置进行动作，将灭火剂由喇叭形喷口喷出起到灭火与阻燃作用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种风力发电机组电缆防火装置，其特征在于，设置在风力发电机组塔筒内的电缆周围，包括：温度传感器和/或烟雾传感器、防火报警控制系统及灭火阻燃装置，其中：
温度传感器和/或烟雾传感器，用于对电缆周围不断地进行检测，当温度超过设定值或者烟雾传感器检测到空气中的颗粒物超过设定值后，检测信号送至防火报警控制系统;
防火报警控制系统，用于根据温度传感器和/或烟雾传感器发送的检测信号判断电缆是否起火，如果判断起火，则防火报警控制系统将对灭火阻燃装置发出灭火信号；同时防火报警控制系统还与风力发电机组主控PLC连接，向其发送起火信号；
灭火阻燃装置，根据防火报警控制系统发出的灭火信号对电缆进行灭火阻燃。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组电缆防火装置，其特征在于，所述温度传感器和/或烟雾传感器为多个，形成温度传感器和/或烟雾传感器阵列；所述灭火阻燃装置为多个，形成灭火阻燃装置阵列；所述防火报警控制系统为一个，可输出多路信号给多个灭火阻燃装置。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组电缆防火装置，其特征在于，所述防火装置为一个或多个，设置在风力发电机组塔筒内的变流器上部电缆与下部电缆周围。
4.根据权利要求1所述的风力发电机组电缆防火装置，其特征在于，还包括电缆夹，电缆夹上设置电缆孔，所述温度传感器和/或烟雾传感器、防火报警控制系统及灭火阻燃装置通过电缆夹固定在电缆周围。
5.根据权利要求1-4任一项所述的风力发电机组电缆防火装置，其特征在于，所述灭火阻燃装置包括电磁式空气推进器及内部装有灭火剂的管道，所述电磁式空气推进器与管道后端连接，所述管道前端为喷口。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组电缆防火装置，其特征在于，所述管道的喷口包括上喇叭形喷口及下喇叭形喷口。
7.一种风力发电机组电缆防火方法，其特征在于，包括：
（1）温度传感器和/或烟雾传感器对风力发电机组塔筒内的电缆周围不断地进行检测，当温度超过设定值或者烟雾传感器检测到空气中的颗粒物超过设定值后，检测信号送至防火报警控制系统;
（2）防火报警控制系统根据温度传感器和/或烟雾传感器发送的检测信号判断电缆是否起火，如果判断起火，则防火报警控制系统将对灭火阻燃装置发出灭火信号；同时防火报警控制系统还与风力发电机组主控PLC连接，向其发送起火信号；
（3）灭火阻燃装置根据防火报警控制系统发出的灭火信号对电缆进行灭火阻燃。
8.根据权利要求7所述的风力发电机组电缆防火方法，其特征在于，所述步骤（2）中的防火报警控制系统在接收到温度传感器和/或烟雾传感器发送的检测信号后先延时一定时间，如果该起火信号没有消失则判断电缆起火，再发出灭火信号。
9.根据权利要求7或8所述的风力发电机组电缆防火方法，其特征在于，所述防火报警控制系统可输出多路信号给多个灭火阻燃装置，同时向多个灭火阻燃装置发出命令，临近着火处的灭火阻燃装置进行灭火动作，同时，在着火处附近未着火地方附近的灭火阻燃装置也进行喷射阻燃动作。
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