CN105468056A - 一种风力发电机组用防凝露变流器及防凝露控制方法 - Google Patents
一种风力发电机组用防凝露变流器及防凝露控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种风力发电机组用防凝露变流器及防凝露控制方法，该变流器包括：变流器本体；风扇和加热装置；温差传感器，设置在变流器本体上，检测变流器本体的内部的内部温度值和外部的外部温度值，并将所检测到内部温度值和外部温度值输出；相对湿度传感器，设置在变流器本体上，检测变流器本体的内部的内部相对湿度值和外部的外部相对湿度值，并将所检测到的内部相对湿度值和外部相对湿度值输出；控制单元，与温差传感器、相对湿度传感器和变流器本体信号连接，将该内部温度值与外部温度值比较，将内部相对湿度值和外部相对湿度值比较、分析，进而控制风扇和/或加热装置运行，或者控制变流器本体停止运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种风力发电机机组用的防凝露的变流器及变流器的防凝露控制方法，属于发电、变电或配电技术领域中所分属的风力发电系统电气技术领域。
背景技术
风力发电机组一般应用环境比较恶劣，多为大风区伴有雷雨天气，其环境温度和湿度骤变频繁，春季或秋冬季节更是如此。在这种环境下，当器件表面温度下降到露点温度以下时，就会产生凝露。所以风力发电机组用变流器内功率单元会有凝露产生，给变流器安全稳定运行带来危害。
为了克服上述问题，现有风力发电机组主要有两种方法来降低凝露的影响。
一种方法在现有变流器所在柜体中加装凝露传感器和加热器来降低凝露现象。但这种方法存在的问题是其工作原理为发生凝露后对柜内加热，这时凝露已经产生，对器件会带来潜在危害，并且其检测位置和灵敏性也会影响防凝露的效果。
另一种方法是在柜体内部和外部加装温差传感器，保证柜内温度高于环境温度，以便降低凝露的影响。但这种方法也存在问题，一是安装位置受限，不能很好的检查并加热凝露点位置，如果增加传感器数量必然造成经济浪费。二是此种方法加热所耗能量较大，并且对柜内元器件带来温度应力影响。
并且以上两种方法都是对变流器所在柜体做改动，不能有效的针对变流器本体，且有关凝露信息没有传送给现场技术服务人员。
发明内容
本发明的目的是提供一种防凝露的变流器，其可有效避免凝露对变流器的影响，保证变流器安全稳定的运行。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种防凝露的变流器，包括
变流器本体；
风扇和加热装置，所述风扇使变流器本体的内部形成对流，所述加热装置对变流器本体的内部进行加热；
温差传感器，设置在所述变流器本体上，检测变流器本体的内部的内部温度值和外部的外部温度值，并将所检测到的内部温度值和外部温度值输出；
相对湿度传感器，设置在所述变流器本体上，检测变流器本体的内部的内部相对湿度值和外部的外部相对湿度值，并将所检测到的内部相对湿度值和外部相对湿度值输出；
控制单元，与温差传感器、相对湿度传感器和变流器本体信号连接，接收温差传感器和相对湿度传感器所输出的内部温度值、外部温度值和内部相对湿度值、外部相对湿度值，并将该内部温度值与外部温度值比较，将内部相对湿度值和外部相对湿度值比较、分析，进而控制风扇和/或加热装置运行，或者控制变流器本体停止运行。
进一步的，所述防凝露的变流器还包括：凝露传感器，与控制单元信号连接，检测变流器本体的内部凝露，并输出检测信号；所述控制单元接收检测信号并根据该检测信号判断进而控制变流器本体停止运行。
进一步的，所述加热装置包括独立与控制单元信号连接的加热板及与风扇和控制单元连接的加热器，所述加热器设置在所述风扇一侧。
进一步的，所述变流器本体和加热器分别设置在所述风扇的两侧。
进一步的，所述风扇位于所述变流器本体的底部。
进一步的，所述变流器本体包括壳体和设置在壳体内的机侧功率单元和网侧功率单元，所述壳体包括相对设置的左侧板和右侧板，所述加热板分别安装在左侧板和右侧板上。
进一步的，所述温差传感器包括分别安装在左侧板的上下两端、右侧板的上下两端的两组，所述相对湿度传感器分别安装在左侧板的下端和右侧板的下端。
本发明还提供了一种变流器的防凝露控制方法，其中所述变流器包括变流器本体、设置在所述变流器本体上的风扇、加热装置和控制单元，所述变流器的防凝露控制方法包括：
S1：控制单元内预设有内部相对湿度预设值和内部相对湿度上限值，检测变流器本体内部的内部温度值、内部相对湿度值及外部的外部温度值和、外部相对湿度值；
S2：控制单元将内部温度值与外部温度值进行比较，若内部温度值低于外部温度值，则控制单元控制加热装置对变流器本体内部进行加热，直至变流器本体的内部温度高于外部温度值；控制单元将内部相对湿度值和外部相对湿度值进行比较，若内部相对湿度值大于外部相对湿度值，则启动风扇对变流器本体内部进行除湿；当内部相对湿度值到达内部湿度预设值时，控制单元发出预警信号；当内部相对湿度值到达内部相对湿度上限值时，控制单元发出停机指令，控制变流器本体停止运行，并发出反馈信息。
进一步的，所述变流器本体内设置有检测变流器本体内是否产生凝露的凝露传感器，当所述凝露传感器检测到变流器本体内产生凝露时，凝露传感器发出检测信号给控制单元，控制单元同时控制加热装置及风扇，如凝露传感器在设定时间后仍检测到凝露，则控制单元发出停机指令，变流器本体停止运行，并发出反馈信息。
进一步的，所述加热装置包括独立与控制单元信号连接的加热板及与风扇和控制单元连接的加热器，所述加热器设置在所述风扇一侧，所述变流器的防凝露控制方法还包括：当内部温度值低于外部温度值，则控制单元先控制加热板对变流器本体内部进行加热，若差值仍逐渐增大，则控制单元再控制加热器和风扇启动，对变流器本体内部加热，直至内部温度值高于外部温度值。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的防凝露的变流器和防凝露的控制方法通过检测变流器本体的内部温度值、外部温度值和内部相对湿度值、外部相对湿度值，通过控制单元对内部温度值、外部温度值和对内部相对湿度值、外部相对湿度值进行比对分析，以控制风扇和/或加热装置运行，或者控制变流器本体停止运行，从而能够有效的避免凝露对变流器的影响，保证变流器安全稳定的运行。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明防凝露的变流器的结构示意图；
图2是图1所示的防凝露的变流器的部分电气连接图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
请参见图1和图2，本发明一较佳实施例所述的一种防凝露的变流器包括：
变流器本体9，包括壳体(未标号)和设置在壳体内的机侧功率单元10和网侧功率单元11；
风扇7和加热装置，所述风扇7使变流器本体9的内部形成对流，所述加热装置对变流器本体9的内部进行加热；
温差传感器，设置在所述变流器本体9上，检测变流器本体9的内部的内部温度值和外部的外部温度值，并将所检测到内部温度值和外部温度值输出；
相对湿度传感器4，设置在所述变流器本体9上，检测变流器本体9的内部的内部相对湿度值和外部的外部相对湿度值，并将所检测到的内部相对湿度值和外部相对湿度值输出；
控制单元1，与温差传感器、相对湿度传感器4和变流器本体9信号连接，接收温差传感器和相对湿度传感器4所输出的内部温度值、外部温度值和内部相对湿度值、外部相对湿度值，并将该内部温度值与外部温度值比较，将内部相对湿度值和外部相对湿度值比较、分析，进而控制风扇7和/或加热装置运行，或者控制变流器本体9停止运行。
上述控制单元1控制风扇7和/或加热装置运行，或者控制变流器本体9停止运行的依据为：若内部温度值低于外部温度值，则控制单元1控制加热装置对变流器本体9内部进行加热，直至变流器本体9的内部温度高于外部温度值；若内部相对湿度值大于外部相对湿度值，则启动风扇7对变流器本体9内部进行除湿；当内部相对湿度值到达内部湿度预设值时，控制单元1发出预警信号；当内部相对湿度值到达内部相对湿度上限值时，控制单元1发出停机指令，控制变流器本体9停止运行，并发出反馈信息，该内部相对湿度预设值和内部相对湿度上限值是设定值，可根据实际要求进行设计，在本实施例中，该内部相对湿度预设值设置为93％RH，该内部相对湿度上限设置为100％RH。
在本实施例中，为了能够及时的检测到凝露，所述防凝露的变流器还包括：凝露传感器5，与控制单元1信号连接，检测变流器本体9的内部凝露，并输出检测信号；所述控制单元1接收检测信号并根据该检测信号判断，进而控制变流器本体9停止运行。该控制单元1具体判断依据如下：当所述凝露传感器5检测到变流器本体9内产生凝露时，凝露传感器5发出检测信号给控制单元1，控制单元1同时控制加热装置及风扇7，如凝露传感器5在设定时间后仍检测到凝露，则控制单元1发出停机指令，变流器本体9停止运行，并发出反馈信息。该设定时间为一个设定值，在本实施例中，设定时间为10s。
在本实施例中，所述加热装置包括独立与控制单元1信号连接的加热板8及与风扇7和控制单元1连接的加热器6，所述加热器6设置在所述风扇7一侧。所述变流器本体9和加热器6分别设置在所述风扇7的两侧。所述风扇7位于所述变流器本体9的底部。所述壳体包括相对设置的左侧板(未标号)和右侧板(未标号)，所述加热板8分别安装在左侧板和右侧板上。所述温差传感器包括分别安装在左侧板的上下两端、右侧板的上下两端的两组，每组分别命名为上温差传感器3和下温差传感器2，所述凝露传感器5分别安装在左侧板的上端和右侧板的上端，所述相对湿度传感器4分别安装在左侧板的下端和右侧板的下端。所述控制单元1安装在所述壳体的内部。
在本实施例中，当变流器本体9的内部发生温度聚变时，控制单元1判断内部温度值低于外部温度值时，则控制单元1先控制加热板8对变流器本体9内部进行加热，若差值仍逐渐增大，则控制单元1再控制加热器6和风扇7启动，对变流器本体9内部加热，直至内部温度值高于外部温度值
请结合图1和图2，本发明一实施例所述的一种变流器的防凝露控制方法，其中该变流器包括变流器本体9、设置在所述变流器本体9上的风扇7、加热装置和控制单元1，在本实施中，所述加热装置包括独立与控制单元1信号连接的加热板8及与风扇7和控制单元1连接的加热器6，所述加热器6设置在所述风扇7一侧，通过在风扇7的一侧设置加热器6，当风扇7和加热器6同时启动时，可以加快变流器本体9内的对流，从而可加快变流器本体9内部升温。所述变流器的防凝露控制方法包括：
S1：控制单元1内预设有内部相对湿度预设值和内部相对湿度上限值，检测变流器本体9内部的内部温度值、内部相对湿度值和外部的外部温度值、外部相对湿度值，在本实施例中，通过在变流器本体9上设置温差传感器检测内部温度值、外部温度值，通过在变流器本体9上设置相对湿度传感器4检测内部相对湿度值、外部相对湿度值；
S2：控制单元1将内部温度值与外部温度值进行比较，若内部温度值低于外部温度值，则控制单元1控制加热板8对变流器本体9内部进行加热，直至变流器本体9的内部温度高于外部温度值；控制单元1将内部相对湿度值和外部相对湿度值进行比较，若内部相对湿度值大于外部相对湿度值，则启动风扇7对变流器本体9内部进行除湿；当内部相对湿度值到达内部湿度预设值时，控制单元1发出预警信号；当内部相对湿度值到达内部相对湿度上限值时，控制单元1发出停机指令，控制变流器本体9停止运行，并发出反馈信息。上述内部相对湿度预设值和内部相对湿度上限值是设定值，可根据实际要求进行设计，在本实施例中，该内部相对湿度预设值设置为93％RH，该内部相对湿度上限设置为100％RH。
所述变流器本体9内设置有检测变流器本体9内是否产生凝露的凝露传感器5，当所述凝露传感器5检测到变流器本体9内产生凝露时，凝露传感器5发出检测信号给控制单元1，控制单元1同时控制加热装置及风扇7，如凝露传感器5在设定时间后仍检测到凝露，则控制单元1发出停机指令，变流器本体9停止运行，并发出反馈信息。该设定时间为一个设定值，在本实施例中，设定时间为10s。
在本实施例中，所述变流器的防凝露控制方法还包括：当内部温度值低于外部温度值，则控制单元1先控制加热板8对变流器本体9内部进行加热，若差值仍逐渐增大，则控制单元1再控制加热器6和风扇7启动，对变流器本体9内部加热，直至内部温度值高于外部温度值。此种情况通常发生在温度发生聚变时。
综上所述，上述防凝露的变流器和防凝露的控制方法通过检测变流器本体9的内部温度值、外部温度值和对内部相对湿度值、外部相对湿度值，通过控制单元1对内部温度值、外部温度值和内部相对湿度值、外部相对湿度值进行比对分析，以控制风扇7和/或加热装置运行，或者控制变流器本体9停止运行，从而能够有效的避免凝露对变流器的影响，保证变流器安全稳定的运行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种风力发电机组用防凝露变流器，其特征在于：包括
变流器本体；
风扇和加热装置，所述风扇使变流器本体的内部形成对流，所述加热装置对变流器本体的内部进行加热；
温差传感器，设置在所述变流器本体上，检测变流器本体的内部的内部温度值和外部的外部温度值，并将所检测到的内部温度值和外部温度值输出；
相对湿度传感器，设置在所述变流器本体上，检测变流器本体的内部的内部相对湿度值和外部的外部相对湿度值，并将所检测到的内部相对湿度值和外部相对湿度值输出；
控制单元，与温差传感器、相对湿度传感器和变流器本体信号连接，接收温差传感器和相对湿度传感器所输出的内部温度值、外部温度值和内部相对湿度值、外部相对湿度值，并将该内部温度值与外部温度值比较，将内部相对湿度值和外部相对湿度值比较、分析，进而控制风扇和/或加热装置运行，或者控制变流器本体停止运行。
2.根据权利要求1所述的防凝露的变流器，其特征在于：所述防凝露的变流器还包括：凝露传感器，与控制单元信号连接，检测变流器本体的内部凝露，并输出检测信号；所述控制单元接收检测信号并根据该检测信号判断，进而控制变流器本体停止运行。
3.根据权利要求1或2所述的防凝露的变流器，其特征在于：所述加热装置包括独立与控制单元信号连接的加热板及与风扇和控制单元连接的加热器，所述加热器设置在所述风扇一侧。
4.根据权利要求3所述的防凝露的变流器，其特征在于：所述变流器本体和加热器分别设置在所述风扇的两侧。
5.根据权利要求4所述的防凝露的变流器，其特征在于：所述风扇位于所述变流器本体的底部。
6.根据权利要求5所述的防凝露的变流器，其特征在于：所述变流器本体包括壳体和设置在壳体内的机侧功率单元和网侧功率单元，所述壳体包括相对设置的左侧板和右侧板，所述加热板分别安装在左侧板和右侧板上。
7.根据权利要求6所述的防凝露的变流器，其特征在于：所述温差传感器包括分别安装在左侧板的上下两端、右侧板的上下两端的两组，所述相对湿度传感器分别安装在左侧板的下端和右侧板的下端。
8.一种变流器的防凝露控制方法，其特征在于，其中所述变流器包括变流器本体、设置在所述变流器本体上的风扇、加热装置和控制单元，所述变流器的防凝露控制方法包括：
S1：控制单元内预设有内部相对湿度预设值和内部相对湿度上限值，检测变流器本体内部的内部温度值、内部相对湿度值及外部的外部温度值和、外部相对湿度值；
S2：控制单元将内部温度值与外部温度值进行比较，若内部温度值低于外部温度值，则控制单元控制加热装置对变流器本体内部进行加热，直至变流器本体的内部温度高于外部温度值；控制单元将内部相对湿度值和外部相对湿度值进行比较，若内部相对湿度值大于外部相对湿度值，则启动风扇对变流器本体内部进行除湿；当内部相对湿度值到达内部湿度预设值时，控制单元发出预警信号；当内部相对湿度值到达内部相对湿度上限值时，控制单元发出停机指令，控制变流器本体停止运行，并发出反馈信息。
9.根据权利要求8所述的变流器的防凝露控制方法，其特征在于：所述变流器本体内设置有检测变流器本体内是否产生凝露的凝露传感器，当所述凝露传感器检测到变流器本体内产生凝露时，凝露传感器发出检测信号给控制单元，控制单元同时控制加热装置及风扇，如凝露传感器在设定时间后仍检测到凝露，则控制单元发出停机指令，变流器本体停止运行，并发出反馈信息。
10.根据权利要求8或9所述的变流器的防凝露控制方法，其特征在于：所述加热装置包括独立与控制单元信号连接的加热板及与风扇和控制单元连接的加热器，所述加热器设置在所述风扇一侧，所述变流器的防凝露控制方法还包括：当内部温度值低于外部温度值，则控制单元先控制加热板对变流器本体内部进行加热，若差值仍逐渐增大，则控制单元再控制加热器和风扇启动，对变流器本体内部加热，直至内部温度值高于外部温度值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20190422 Granted publication date: 20180223 |
|
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20220422 Granted publication date: 20180223 |
|
| PD01 | Discharge of preservation of patent |