CN107065958B - 一种变流器及其除湿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变流器及其除湿方法，该变流器包括机柜、设置在机柜壁上的差压计和带电加热模块的干燥剂装置、控制模块；差压计，用于检测机柜内外气压压差；带电加热模块的干燥剂装置，用于在不加热状态下对通过的气流进行过滤除湿，还用于在加热状态下的脱水再生；控制模块，用于获取差压计检测的机柜内外气压压差，根据机柜内外气压压差控制带电加热模块的干燥剂装置的工作状态。本发明根据机柜内外气压压差，控制干燥剂装置在加热工作状态下脱水再生；在停止加热工作状态下对通过的气流进行过滤除湿；保证了变流器机柜内部的气体处于干燥状态，提高了变流器的环境适应性和可靠性，减少因湿度过大及凝露导致的设备故障或者炸机。

Description

一种变流器及其除湿方法

技术领域

本发明涉及风电变流器技术领域，尤其涉及一种变流器及其除湿方法。

背景技术

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：

大功率风电变流器常常采用水冷制冷的散热方式，机柜防护等级常常设计成IP54等级，机柜处于相对密闭状态。机柜内部工作状态的变化将引发发热量变化，进而导致机柜内外产生压力差，但是机柜又难以做到气密性(为了保证机柜内外气压平衡，机柜不能做完全气密)，因此机柜内外肯定存在大量的气体交换，即产生机柜的呼吸效应。在高温高湿环境下，外部的湿热气体进入机柜内部后，在一定条件下容易产生凝露，这种凝露经常导致设备绝缘失效，严重时引起炸机等严重事故，带来巨大的经济损失。现有的解决方案是对机柜外部的空气进行湿度控制，但是该方案的成本较高，除湿效果也不理想。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种变流器及其除湿方法，旨在解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种变流器，所述变流器包括机柜、设置在机柜壁上的差压计和带电加热模块的干燥剂装置、控制模块；

所述差压计，用于检测机柜内外气压压差；

所述带电加热模块的干燥剂装置，用于在停止加热工作状态下对通过的气流进行过滤除湿，还用于在加热工作状态下的脱水再生；

所述控制模块，用于获取所述差压计检测的机柜内外气压压差，根据机柜内外气压压差控制所述带电加热模块的干燥剂装置的工作状态。

进一步地，所述控制模块，用于当所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置加热；

所述控制模块，还用于当所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值不超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw≤Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置停止加热。

进一步地，所述控制模块，还用于当差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率。

进一步地，所述控制模块，

还用于若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1且小于等于第二预设值Pc2，即Pc2≥Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第一加热功率；

还用于若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第二预设值Pc2值且小于等于第三预设值Pc3，即Pc3≥Pn-Pw＞Pc2时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第二加热功率；

若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第三预设值Pc3，即Pn-Pw＞Pc3时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第三加热功率。

进一步地，所述带电加热模块的干燥剂装置包括干燥剂盒，以及设置在干燥剂盒内的电加热模块和干燥剂；

所述干燥剂盒的上下两面可双向通过气流。

进一步地，所述带电加热模块的干燥剂装置还包括可控开关和电源模块；所述可控开关的一端与所述电源模块连接，所述可控开关的另一端与所述电加热模块连接，所述可控开关的控制端与所述控制模块连接；所述电源模块用于在所述可控开关导通之后为所述电加热模块进行供电；所述可控开关设置有预设延迟时间。

进一步地，所述带电加热模块的干燥剂装置设置在所述机柜底部的机柜壁上；所述差压计设置在所述机柜左侧或者右侧的机柜壁上。

此外，为实现上述目的，本发明实施例第二方面提供一种变流器的除湿方法，所述方法包括步骤：

获取差压计检测的机柜内外气压压差；

根据所述差压计检测的机柜内外气压压差，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的工作状态；其中，所述电加热模块的干燥剂装置的工作状态包括加热工作状态和停止加热工作状态，所述电加热模块的干燥剂装置在加热工作状态下脱水再生，在停止加热工作状态下对通过的气流进行过滤除湿。

进一步地，所述步骤根据所述差压计检测的机柜内外气压压差，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的工作状态包括：

当所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置加热；

当所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值不超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw≤Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置停止加热。

进一步地，所述步骤当所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置加热包括：

若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1且小于等于第二预设值Pc2，即Pc2≥Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第一加热功率；

若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第二预设值Pc2值且小于等于第三预设值Pc3，即Pc3≥Pn-Pw＞Pc2时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第二加热功率；

若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第三预设值Pc3，即Pn-Pw＞Pc3时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第三加热功率。

进一步地，所述步骤根据所述差压计检测的机柜内外气压压差，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的工作状态之后还包括步骤：

在预设延迟时间后，所述带电加热模块的干燥剂装置执行加热工作状态和停止加热工作状态之间的切换。

本发明实施例提供的变流器及其除湿方法，根据检测的机柜内外气压压差，控制干燥剂装置在加热工作状态下脱水再生，以使加热排出的湿气跟随柜体内部气体排出柜外，或者在停止加热工作状态下对通过的气流进行过滤除湿，减少外部湿气进入柜内；保证了变流器机柜内部的气体处于相对干燥状态，提高了变流器的环境适应性和可靠性，减少因湿度过大及凝露导致的设备故障或者炸机。

附图说明

图1为本发明实施例的变流器结构示意图；

图2为本发明实施例的变流器加热除湿方法流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

第一实施例

如图1所示，本发明第一实施例提供一种变流器，该变流器10包括机柜101、设置在机柜壁上的差压计102和带电加热模块的干燥剂装置103(机柜壁上设有相应的开孔)、控制模块104、可控开关105及电源模块106。

需要说明的是，带电加热模块的干燥剂装置103、可控开关105及电源模块106可以整合一体，也可以是独立的模块。

还需要说明的是，电源模块106既可利用变流器设备现有电源，也可设置专用电源，并且电源的通断功能来代替系统的开关功能。

可控开关105的一端(图中105中的2所示)与电源模块106连接，可控开关105的另一端(图中105中的3所示)与电加热模块连接，可控开关105的控制端(图中105中的1所示)与控制模块104连接。

差压计102，用于检测机柜内外气压压差；在本实施例中，差压计102可设置在机柜101左侧或者右侧的机柜壁上。

带电加热模块的干燥剂装置103，用于在停止加热工作状态下对通过的气流进行过滤除湿，还用于在加热工作状态下的脱水再生。

控制模块104，用于获取差压计102检测的机柜内外气压压差，根据机柜内外气压压差控制可控开关105导通或者断开，即根据机柜内外气压压差控制带电加热模块的干燥剂装置103的工作状态。

具体地，控制模块104，可用于当差压计102检测的机柜内部的气压Pn与柜外气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1，机柜通过带电加热模块的干燥剂装置向外排气的过程的同时，控制模块104控制可控开关105导通，电加热模块进行加热，使干燥剂脱水来恢复干燥功能，干燥剂装置加热排出的湿气跟随柜体内部气体排出柜外。

进一步地，控制模块104，可用于当差压计102检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1时，控制电加热模块的干燥剂装置103的加热功率。

具体地，若所述差压计102检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1且小于等于第二预设值Pc2，即Pc2≥Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置103的加热功率为预设的第一加热功率；

若所述差压计102检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第二预设值Pc2值且小于等于第三预设值Pc3，即Pc3≥Pn-Pw＞Pc2时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置103的加热功率为预设的第二加热功率；

若所述差压计102检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第三预设值Pc3，即Pn-Pw＞Pc3时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置103的加热功率为预设的第三加热功率。

在本实施例中，加热功率可通过控制电源模块106的供电电流的大小来实现，使加热功率适应通过干燥剂盒的气流量，利于干燥剂能更好恢复干燥功能。

所述控制模块，还用于当差压计102检测的机柜内部的气压Pn与柜外气压Pw差值不超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw≤Pc1，控制模块104控制可控开关105断开，电加热模块停止加热。这种情况下，要么机柜与外部气体交换较少(内外压差较小)，要么机柜对外吸气，机柜对外吸气时，由于外部气体通过带电加热模块的干燥剂装置103进入柜体，因此，带电加热模块的干燥剂装置103中的干燥剂都将对通过的气流进行干燥过滤。这样就保证了机柜内部的气体处于相对干燥状态，避免了机柜内部器件因湿度过大导致的机器故障，提高了电气设计的环境适应性和可靠性。

电源模块106，用于在可控开关105导通之后为电加热模块进行供电；

电加热模块，用于根据电源模块106的供电进行加热。

在本实施例中，带电加热模块的干燥剂装置103包括电加热模块、干燥剂以及干燥剂盒(附图未示出)；

干燥剂盒的上下两面可双向通过气流。

在本实施例中，带电加热模块的干燥剂装置103设置在机柜底部的机柜壁上。

在本实施例中，为了避免控制模块104发送给可控开关105的通断信号过于频繁，可以设置可控开关105的预设延迟时间为时间值T，每次开关通断后超过T才能执行相反动作，即执行加热工作状态和停止加热工作状态之间的切换。

本发明实施例提供的变流器，根据检测的机柜内外气压压差，控制干燥剂装置在加热工作状态下脱水再生，以使加热排出的湿气跟随柜体内部气体排出柜外，或者在停止加热工作状态下对通过的气流进行过滤除湿，减少外部湿气进入柜内；保证了变流器机柜内部的气体处于相对干燥状态，提高了变流器的环境适应性和可靠性，减少因湿度过大及凝露导致的设备故障或者炸机。

第二实施例

如图2所示，本发明第二实施例提供的一种变流器的除湿方法，变流器可参考第一实施例，在此不作赘述。该方法包括步骤：

20、获取差压计检测的机柜内外气压压差；

21、根据差压计检测的机柜内外气压压差，控制带电加热模块的干燥剂装置的工作状态。其中，所述电加热模块的干燥剂装置的工作状态包括加热工作状态和停止加热工作状态，所述电加热模块的干燥剂装置在加热工作状态下脱水再生，在停止加热工作状态下对通过的气流进行过滤除湿。

在本实施例中，步骤21具体包括：

当差压计102检测的机柜内部的气压Pn与柜外气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1，机柜通过带电加热模块的干燥剂装置向外排气的过程的同时，控制模块104控制可控开关105导通，电加热模块进行加热，使干燥剂脱水来恢复干燥功能，干燥剂装置加热排出的湿气跟随柜体内部气体排出柜外。

当差压计102检测的机柜内部的气压Pn与柜外气压Pw差值不超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw≤Pc1，控制模块104控制可控开关105断开，电加热模块停止加热。这种情况下，要么机柜与外部气体交换较少(内外压差较小)，要么机柜对外吸气，机柜对外吸气时，由于外部气体通过带电加热模块的干燥剂装置103进入柜体，因此，带电加热模块的干燥剂装置103中的干燥剂都将对通过的气流进行干燥过滤。这样就保证了机柜内部的气体处于相对干燥状态，避免了机柜内部器件因湿度过大导致的机器故障，提高了电气设计的环境适应性和可靠性。

进一步地，当差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1时，控制电加热模块的干燥剂装置103的加热功率。

具体地，若所述差压计102检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1且小于等于第二预设值Pc2，即Pc2≥Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置103的加热功率为预设的第一加热功率；

若所述差压计102检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第二预设值Pc2值且小于等于第三预设值Pc3，即Pc3≥Pn-Pw＞Pc2时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置103的加热功率为预设的第二加热功率；

若所述差压计102检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第三预设值Pc3，即Pn-Pw＞Pc3时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置103的加热功率为预设的第三加热功率。

在本实施例中，加热功率可通过控制电源模块106的供电电流的大小来实现，使加热功率适应通过干燥剂盒的气流量，利于干燥剂能更好恢复干燥功能。

进一步地，所述步骤根据所述差压计检测的机柜内外气压压差，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的工作状态之后还包括步骤：

在预设延迟时间后，所述带电加热模块的干燥剂装置执行加热工作状态和停止加热工作状态之间的切换。

通过该步骤，可避免控制模块104发送给可控开关105的通断信号过于频繁。

本发明实施例提供的变流器除湿方法，根据检测的机柜内外气压压差，控制干燥剂装置在加热工作状态下脱水再生，以使加热排出的湿气跟随柜体内部气体排出柜外，或者在停止加热工作状态下对通过的气流进行过滤除湿，减少外部湿气进入柜内；保证了变流器机柜内部的气体处于相对干燥状态，提高了变流器的环境适应性和可靠性，减少因湿度过大及凝露导致的设备故障或者炸机。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种变流器，所述变流器包括机柜、设置在机柜壁上的差压计和带电加热模块的干燥剂装置、控制模块；

所述差压计，用于检测机柜内外气压压差；

所述带电加热模块的干燥剂装置，用于在停止加热工作状态下对通过的气流进行过滤除湿，还用于在加热工作状态下的脱水再生；

所述控制模块，用于获取所述差压计检测的机柜内外气压压差，根据机柜内外气压压差控制所述带电加热模块的干燥剂装置的工作状态；

所述控制模块，用于当所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置加热；

所述控制模块，还用于当所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值不超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw≤Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置停止加热。

2.根据权利要求1所述的一种变流器，其特征在于，所述控制模块，还用于当差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率。

3.根据权利要求2所述的一种变流器，其特征在于，所述控制模块，

还用于若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1且小于等于第二预设值Pc2，即Pc2≥Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第一加热功率；

还用于若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第二预设值Pc2值且小于等于第三预设值Pc3，即Pc3≥Pn-Pw＞Pc2时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第二加热功率；

若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第三预设值Pc3，即Pn-Pw＞Pc3时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第三加热功率。

4.根据权利要求1所述的一种变流器，其特征在于，所述带电加热模块的干燥剂装置包括干燥剂盒，以及设置在干燥剂盒内的电加热模块和干燥剂；

所述干燥剂盒的上下两面可双向通过气流。

5.根据权利要求4所述的一种变流器，其特征在于，所述带电加热模块的干燥剂装置还包括可控开关和电源模块；所述可控开关的一端与所述电源模块连接，所述可控开关的另一端与所述电加热模块连接，所述可控开关的控制端与所述控制模块连接；所述电源模块用于在所述可控开关导通之后为所述电加热模块进行供电；所述可控开关设置有预设延迟时间。

6.根据权利要求1所述的一种变流器，其特征在于，所述带电加热模块的干燥剂装置设置在所述机柜底部的机柜壁上；所述差压计设置在所述机柜左侧或者右侧的机柜壁上。

7.一种基于权利要求1-6任一所述的变流器的除湿方法，所述方法包括步骤：

获取差压计检测的机柜内外气压压差；

根据所述差压计检测的机柜内外气压压差，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的工作状态；其中，所述电加热模块的干燥剂装置的工作状态包括加热工作状态和停止加热工作状态，所述电加热模块的干燥剂装置在加热工作状态下脱水再生，在停止加热工作状态下对通过的气流进行过滤除湿；

所述步骤根据所述差压计检测的机柜内外气压压差，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的工作状态包括：

当所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置加热；

当所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值不超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw≤Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置停止加热。

8.根据权利要求7所述的除湿方法，其特征在于，所述步骤当所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1，即：Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置加热包括：

若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第一预设值Pc1且小于等于第二预设值Pc2，即Pc2≥Pn-Pw＞Pc1时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第一加热功率；

若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第二预设值Pc2值且小于等于第三预设值Pc3，即Pc3≥Pn-Pw＞Pc2时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第二加热功率；

若所述差压计检测的机柜内部的气压Pn与机柜外部的气压Pw差值超过第三预设值Pc3，即Pn-Pw＞Pc3时，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的加热功率为预设的第三加热功率。

9.根据权利要求7所述的除湿方法，其特征在于，所述步骤根据所述差压计检测的机柜内外气压压差，控制所述带电加热模块的干燥剂装置的工作状态之后还包括步骤：

在预设延迟时间后，所述带电加热模块的干燥剂装置执行加热工作状态和停止加热工作状态之间的切换。