CN103944358B - 一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法 - Google Patents
一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法，其包括以下步骤：步骤1、空气湿度检测；步骤2、对空气湿度值进行比较；步骤3、启动散热板加热程序；步骤4、PLC根据温度和湿度数据，自动对比得出此时露点温度值T1；步骤5、检测散热板温度，并进行判断；步骤6、进入变流器正常启动流程后，PLC再次检测散热板温度；步骤7、变流器运行。本发明通过实时采集变流器功率模块柜内的空气温度和湿度等数据，采用不同的控制方式对功率模块散热板进行加热控制，保持模块的温度始终大于环境凝露温度，从而避免由于表面凝露而产生的故障，大大提高变流器的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机组领域，尤其涉及一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法。
背景技术
一定湿度的空气，使其发生凝露的最高温度，称为该条件下的露点温度。空气温度越高，其可以容纳的水汽越多,空气温度越低，所能容纳的水汽越少，温度较高时空气容纳的水汽在温度降低后，多余水汽变成液态水而析出。当温度较低的表面低于该空气的露点温度，则凝露会发生，在温度较低的表面上产生液体水，液态水结合物体表面的尘埃，形成导电通道，破坏电气绝缘，使原先不导电的区域变成了导电区域。
为了防止风力发电机组水冷变流器的功率模块上凝露的产生，目前，一般采用大功率的加热器对变流器柜体内的空气温度进行加热，此方法增加了空气中的水汽含有量，在同等的外界温度条件下，对凝露产生有比较好的控制作用，但是，当变流器停止工作后，由于柜内环境温度迅速降低，柜内空气中多余的水汽就容易产生凝露，凝露产生后附着在模块表面，容易造成后续再启动时模块短路。
发明内容
本发明的目的在于克服以上缺陷，提供一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法。
本发明是通过以下技术方案实现的，一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法，其包括以下步骤：
步骤1、空气湿度检测，变流器运行前，通过空气湿度传感器检测柜内的空气湿度值；
步骤2、对空气湿度值进行比较，当空气湿度值大于或等于设定值E时，进入步骤3；当空气湿度值小于设定值E时，进入步骤6；
步骤3、启动散热板加热程序，启动加热器和循环泵，进入步骤4；
步骤4、PLC等待设定时间t后，检测柜内的空气温度和湿度，PLC根据温度和湿度数据，自动对比得出此时露点温度值T1，进入步骤5；
步骤5、检测散热板温度，并进行判断，当散热板温度大于或等于T1+T2时，进入步骤6，否则进入步骤3，T2为露点温度控制梯度设定值；
步骤6、进入变流器正常启动流程后，PLC再次检测散热板温度，进入温度判断，当散热板温度大于或等于设定值T3时，停止加热器，进入步骤7，当散热板温度小于设定值T3时，继续加热，直到温度大于或等于设定值T3；
步骤7、变流器运行。
当空气湿度较大时，为了更好地防止凝露，所述步骤2为：对空气湿度值进行比较，当空气湿度值大于或等于设定值E但小于设定值E1时，进入步骤3；当空气湿度值大于等于设定值E1时，进入步骤2-1，所述步骤2-1为启动空气除湿装置，PLC等待设定时间t后，进入步骤1；当空气湿度值小于设定值E时，进入步骤6。
所述步骤2中设定值E优选为40%。
所述步骤2-1设定值E1优选为75%。
所述步骤4和步骤2-1中PLC等待设定时间t优选为60秒。
所述步骤5中T2优选值为10度。
所述步骤6中设定值T3优选值为5～10度。
本发明的有益效果是：本发明通过实时采集变流器功率模块柜内的空气温度和湿度等数据，根据不同的温度、湿度状态，采用不同的控制方式对功率模块散热板进行加热控制，保持模块的温度始终大于环境凝露温度，破坏模块产生凝露的条件，从而避免由于表面凝露而产生的故障，大大提高变流器的可靠性。
附图说明
图1为风电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制系统框图；
图2为功率模块散热板加热示意图；
图3为防凝露控制方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实例对本发明作进一步说明。
参照附图1，一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制系统包括变流器功率模块1、空气温度传感器2、空气湿度传感器3、水冷循环泵4、总控制器5、加热器6、散热板温度传感器7和空气除湿器8，所述总控制器5作为控制核心，通过接收空气温度传感器2、空气湿度传感器3和散热板温度传感器7所采集的数据，来控制加热器6、水冷循环泵4和空气除湿器8的工作来消除水冷变流器的功率模块的凝露。参照附图2，变流器功率模块1由功率模块1-1和安装在功率模块1-1下的散热板1-2组成，,水冷循环泵4驱动冷却水在循环管道中循环流动，冷却水通过加热器6加热后流经散热板1-2后对功率模块1-1进行加热，保证功率模块1-1的温度基本和散热板1-2温度一致。所述的散热板1-2内设置有散热板温度传感器7，通过实时检测，使散热板1-2的温度达到控制值。在实施方案中，加热器的功率为12KW，水冷循环泵的流量为200L/min。
本发明的一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法，包括以下步骤：
步骤1、空气湿度检测，变流器运行前，通过空气湿度传感器检测柜内的空气湿度值，然后进入步骤2；
步骤2、步骤2：对空气湿度值进行比较，当空气湿度值大于或等于40%但小于75%时，进入步骤3；当空气湿度值大于等于75%时，进入步骤2-1；当空气湿度值小于40%时，进入步骤6；步骤2-1为启动空气除湿装置，PLC等待设定时间60s后，进入步骤1；
步骤3、启动散热板加热程序，启动加热器和循环泵，进入步骤4；
步骤4、PLC等待设定时间60s后，检测柜内的空气温度和湿度，PLC根据温度和湿度数据，自动对比得出此时露点温度值T1，进入步骤5；
步骤5、检测散热板温度，并进行判断，当散热板温度大于或等于T1+10度时，进入步骤6，否则进入步骤3；
步骤6、进入变流器正常启动流程后，PLC再次检测散热板温度，进入温度判断，当散热板温度大于或等于10度时，停止加热器，进入步骤7，当散热板温度小于10度时，继续加热，直到温度大于或等于10度；
步骤7、变流器启动运行。
Claims (7)
1.一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤1、空气湿度检测，变流器运行前，通过空气湿度传感器检测柜内的空气湿度值；
步骤2、对空气湿度值进行比较，当空气湿度值大于或等于设定值E但小于设定值E1时，进入步骤3；当空气湿度值大于等于设定值E1时，进入步骤2-1，所述步骤2-1为启动空气除湿装置，PLC等待设定时间t后，进入步骤1；当空气湿度值小于设定值E时，进入步骤6；
步骤3、启动散热板加热程序，启动加热器和循环泵，进入步骤4；
步骤4、PLC等待设定时间t后，检测柜内的空气温度和湿度，PLC根据温度和湿度数据，自动对比得出此时露点温度值T1，进入步骤5；
步骤5、检测散热板温度，并进行判断，当散热板温度大于或等于T1+T2时，进入步骤6，否则进入步骤3，T2为露点温度控制梯度设定值；
步骤6、进入变流器正常启动流程后，PLC再次检测散热板温度，进入温度判断，当散热板温度大于或等于设定值T3时，停止加热器，进入步骤7，当散热板温度小于设定值T3时，继续加热，直到温度大于或等于设定值T3；
步骤7、变流器运行。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法，其特征在于，所述步骤1中设定值E优选为40%。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法，其特征在于，所述步骤2-1设定值E1优选为75%。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法，其特征在于，所述步骤4和步骤2-1中PLC等待设定时间t优选为60秒。
5.根据权利要求3所述的一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法，其特征在于，所述步骤4和步骤2-1中PLC等待设定时间t优选为60秒。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法，其特征在于，所述步骤5中T2优选值为10度。
7.根据权利要求1所述的一种风力发电机组水冷变流器的功率模块防凝露控制方法，其特征在于，所述步骤6中设定值T3优选值为5～10度。
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