JP7323236B2

JP7323236B2 - 電力システム上のファンに用いられる監視コンポーネント、監視装置及び監視モデル

Info

Publication number: JP7323236B2
Application number: JP2022525612A
Authority: JP
Inventors: 王学彬; 王学鵬
Original assignee: 西安亜能電気有限責任公司
Priority date: 2021-02-20
Filing date: 2021-02-20
Publication date: 2023-08-08
Anticipated expiration: 2041-02-20
Also published as: WO2022116398A1; JP2023509275A

Description

本発明は電力システムの監視技術の分野に関し、具体的には電力システム上のファンに用いられる監視コンポーネント、監視装置及び監視モデルに関する。

変電所内の空冷式の冷却ファンが安全に運転していることは、変圧器及び給電システムの安定にとって極めて大事なことであり、通常、ファンの起動と投入は自動装置によって実現されるが、自動装置にはファンの運転を識別できる機能が備えてなく、即ち、ファンの運転状態に対して監視することができない。この場合、ファンが破損して運転できないと、変圧器が有効に放熱・冷却することができなくなる。例えば中国のトルファン市で、暑い夏には、地表温度が75℃に達する場合、主変圧器の油量が急速な再び上昇したり、主変圧器の油が膨張したりする状況をもたらし、更に一連の予測不可能な事故を招く可能性が高い。これに鑑みて、主変圧器のファンが正常に運転されているかどうかは、変圧器油の冷却にとって極めて重要であり、すなわちファンの運転状態をリアルタイムに監視することが特に重要である。

現在、変圧器のファンは、モータの焼失、ベアリングの詰まり、ブレードの破損などの各種問題によりファンが回転しないか、回転が遅い場合、運用・保守要員は迅速に情報を得ることができず、変電所内を巡視しなければ発見できない。調査によると、今まで市場には主変圧器のファンに用いられる運転を監視できる製品は一つもない。

従って、変圧器の冷却ファンの運転を監視できる新たな監視装置を開発し、上記技術的問題を解決する必要がある。

本発明の目的は、電力システム上のファンに用いられる監視コンポーネント、監視装置及び監視モデルを提供することであり、監視コンポーネントを通じて、ファンの基礎パラメータに対してタイムリーな監視を実現し、データを記録することが可能になり、ファンに問題が発生するか否かを事前に判断するのに便利である一方、データが記録された後、データ及びファンの運転異常などの運転状況を組み合わせて、後期のファンに対するビッグデータ研究に基礎を提供する。

上記の目的を実現するために、本発明の使用する技術的な解決方案は以下の通りである。電力システム上のファンに用いられる監視コンポーネントであって、ファンと取り付けコンポーネントを有し、前記取り付けコンポーネントは、前記ファンの空気取り入れ口に配置され、また、第一監視ユニットを有し、前記第一監視ユニットは、取り付けコンポーネントにおける第一取り付け部を介して前記取り付けコンポーネントに固定するように取り付けられ、ファン運転中の第一パラメータを監視するために用いられ、また、第二監視ユニットを有し、前記第二監視ユニットは、前記第一監視ユニットの下側に配置され、且つ前記第二監視ユニットの組み立て方向は、前記第一監視ユニットの組み立て方向と垂直に配置され、ファン運転中の第一パラメータを監視するために用いられ、前記取り付けコンポーネントに第二取り付け部が配置され、前記第二監視ユニットは、前記第二取り付け部に固定するように配置され、また、制御ユニットを有し、前記制御ユニットは、有線及び/又は無線の方式により、第一監視ユニット及び第二監視ユニットのデータ伝送、及びデータ異常時のファンに対する制御を実現する。

さらに、前記取り付けコンポーネントは、ファンハウジング、ステータ、又は取り付け軸受のいずれかに固定された取り付け板を有し、前記取り付け板に複数の第一取り付け穴があけられ、前記第一取り付け穴はストリップ型穴を形成する。前記取り付け板の垂直方向に沿って、下方に向けてファンから離れる方向に延びて、第一監視ユニットの取り付けに用いられる前記第一取り付け部が形成される。前記取り付け板に取り付け空洞部が配置され、前記第二監視ユニットの一部は、前記取り付け空洞部内に置かれて、前記取り付け板に、ファスナーが配置され、前記ファスナーと一部の第二監視ユニットは貼設された後、固定ユニットを介して、第二監視ユニットを前記取り付け板に緊結する。

さらに、前記制御ユニットは、有線で接続されるとき、第一取り付けケースを有し、前記第一取り付けケースに、カバーが被装され、前記第一取り付けケース内に、ファンの電源回路と制御ユニットを構成する制御回路が溶接され、前記カバーに、電源保護ユニットが緊結され、また、前記制御ユニットに、ファン内の回路運転パラメータを監視するための第三監視ユニットが接続される。

さらに、前記制御ユニットは、無線で接続されるとき、ハンドヘルドデバイスを形成する第二取り付けケースを有し、前記第二取り付けケース内に、前記制御ユニット及びファン内の回路運転パラメータを監視するための第三監視ユニットが配置される。

また、本発明は、電力システム上のファンに用いられる監視装置を開示し、前記監視コンポーネントを有し、前記ファンは複数あり、各前記ファンに、何れも1セットの前記第一監視ユニット及び第二監視ユニットが取り付けられ、前記第一監視ユニットと第二監視ユニットは、何れも電力システム上の監視センターと有線及び/又は無線で通信接続される。

さらに、前記監視センターは、警報ユニットを有し、前記警報ユニットは、第一監視ユニットと第二監視ユニットのデータが異常である場合に、監視センターに信号を送信し、監視センターを介してデータが異常したファンの遮断を制御するために用いられる。

また、本発明は、電力システム上のファンに用いられる監視モデルを開示し、前記監視コンポーネントを有し、また、支持フレームと支持台を有し、前記支持フレームの上表面に、前記支持台が形成され、前記ファンは、前記支持台に配置され、また、緊結リングを有し、前記緊結リングは密封する空洞構造を形成し、前記ファンハウジングの外周に沿って、前記ファンハウジングを被覆し、前記ファンを前記支持台に配置し、また、ファン速度調節ユニットを有し、前記ファン速度調節ユニットは、ファン速度を調節するために用いられ、ファンの異なる速度時のシミュレーションを実現する。

さらに、前記支持フレームの外表面に、複数の凹みが配置され、前記凹みは取り付け構造、シール構造又は滑り面の一種に形成する。

従来の技術と比べて、本発明の有益な効果は以下の通りである。
本発明において提供される監視コンポーネントは、ファンと結びつけて、監視ユニットを有効に取り付け、ファンの空気取り入れ口を十分に利用し、さらに監視ユニットは、短い時間にファンの運転パラメータを監視することができ、他の位置に比べて、余分な位置と空間を占有せず、より正確な監視データとパラメータを得ることが可能であり、安定的に監視ユニットを取り付けるようになる。本発明において提供される監視コンポーネントは、電力システムに応用され、例えば変電所などにおいて、直ちにファンの運転パラメータを取得することができ、監視を容易にし、他の監視制御などに協力し、ファンに対するタイムリーな監視、警報、及び運転異常時の防護操作を実現する。

本発明の監視装置は、監視センターと協力し、同時に複数のファンを監視することが可能であり、そのうちの1つまたは複数のファンが運転異常になった時に、監視センターを通じて、直ちに異常になったファンをシャットダウン処理し、電力システム異常による損失を減少し、電力システムの正常運転を確保し、人々の正常な電力供給を保障する。

本発明において提供される監視モデルは、異なる状態におけるファンの運転状況をシミュレートするために用いられ、さらにこのモデルを実験、教育などの多くの分野に使用することができ、ファン関連実験及び教育におけるモデルの構築を実現し、ファンのさらなる研究のために基礎を提供し、例えば速度調節ユニットによって異なる風速を調節することができ、さらに異なる風速時のファンに用いられる運転パラメータを得ることが可能であり、ファン性能の研究を行う。

本発明の電力システム上のファンに用いられる監視コンポーネントの組立図である。本発明の電力システム上のファンに用いられる監視コンポーネントの回路フローチャートである。本発明の取り付けコンポーネントの構造を示す図である。本発明の取り付けコンポーネントの組立図である。本発明の第一取り付けケースの組立図である。本発明の第一取り付けケースの構造を示す図である。本発明の第二取り付けケースの組立図である。本発明の第二取り付けケースの構造を示す図である。本発明の電力システム上のファンに用いられる監視装置の構造を示す図である。本発明の電力システム上のファンに用いられる監視モデルの構造を示す図である。本発明の電力システム上のファンに用いられる監視モデルの組立図である。本発明の支持フレームの組立図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面及び実施例を併せて説明する。

（実施形態1）
本実施形態において、電力システム上のファンに用いられる監視コンポーネントを開示し、ファン100と取り付けコンポーネント200を有し、前記取り付けコンポーネント200は、前記ファン100の空気取り入れ口に配置され、また、第一監視ユニット1を有し、前記第一監視ユニット1は、取り付けコンポーネント200における第一取り付け部210を介して前記取り付けコンポーネント200に固定するように取り付けられ、ファン運転の第一パラメータを監視するために用いられ、第二監視ユニット2を有し、前記第二監視ユニット2は、前記第一監視ユニット1の下側に配置され、且つ前記第二監視ユニット2の組み立て方向は、前記第一監視ユニット1の組み立て方向と垂直に配置され、ファン運転の第一パラメータを監視するために用いられ、前記取り付けコンポーネント200に第二取り付け部220が配置され、前記第二監視ユニット2は、前記第二取り付け部220に固定するように配置され、図2に示すように、また、制御ユニット3を有し、前記制御ユニット3は、有線及び/又は無線の方式により、第一監視ユニット1及び第二監視ユニット2のデータ伝送、及びデータ異常時のファン100に対する制御を実現し、具体的には、ファンを停止させることが可能である。

本実施形態において、ファンの監視ユニット及び監視ユニットの取り付けなどを提供し、監視ユニットは空気取り入れ口に取り付けられることは、ファンの正常な使用に影響を与えないと同時に、組立などの技術と結びつけて、ファンの監視装置を有効に取り付け、スペースを節約することと、監視することの両方をもって、ファンが運転中にずっと回転しているため、他の位置に配置すると、監視データが正確でない問題を引き起こす可能性がある。

本実施形態において、二つの監視ユニットが配置され、具体的には、高さ方向に沿って配置された第一監視ユニット1は風速センサーであり、従来の機械式風速センサーを採用して回転数の監視を確保することができるが、第二監視ユニット2は温度センサーであり、温度センサーが横向きに取り付けられており、かつ風速センサーの下方に配置されており、機械式風速センサーの回転に影響を与えることなく、監視中に互いに影響を及ぼさないことを確保し、合理的な構造により優れた効果に達する。ファンにおける温度と風速の2つのパラメータを同時に監視することは可能になり、全体の監視精度を向上させる。

本実施形態において、従来技術に比べて、データのタイムリーな監視を実現しただけでなく、取り付けコンポーネントと協力することで、監視ユニットの取り付けや固定を十分に考慮し、監視過程における安全性を向上させる。

（実施形態2）
本実施形態において、実施形態1を基とし、取り付けコンポーネントに対して紹介する。

図1～3に示すように、本実施形態における前記取り付けコンポーネント200は、ファンハウジング、ステータ、又は取り付け軸受のいずれかに固定された取り付け板230を有し、前記取り付け板230に複数の第一取り付け穴233があけられ、前記第一取り付け穴233はストリップ型穴を形成する。

本実施形態において、ファンの回転に影響を及ぼさないように、取り付けコンポーネントをファンハウジング、ステータ、又は取り付け軸受に配置し、ファンとの直接接続を実現している一方、監視と取り付け作業は、ファンの正常な動作に影響を与えず、スペースを合理的に利用する。

具体的には、取り付け板は、円形構造であってもよく、軸受やステータ等の断面と比較的合ってもよく、このとき、ストリップ型穴の長さが長く、異なる取り付け位置の調整、すなわち長さ方向に沿って、いずれも取り付け位置にしてもよく、この場合、構造に応じて、障害物回避取り付け等を行い、取り付け位置の調整を実現することができる。

具体的には、図1～3に示すように、前記取り付け板230の垂直方向に沿って、下方に向けてファン100から離れる方向に延びて、第一監視ユニット1の取り付けに用いられる前記第一取り付け部210が形成される。このとき、風速センサー（即ち第一監視ユニット1）は空気取り入れ口に配置され、風速は正確に監視されたことを確保し、垂直に取り付けることは、後期に温度センサーと組み立てる時の空間を考慮し、コンパクトな取り付けを確保する。一方、縦方向に取り付けることにより、底部に補強筋などの構造を増設することができ、縦方向の安定性が保証されやすい。

具体的には、図1-3に示すように、前記第一取り付け部210の底部に、補強板211が配置され、前記補強板211は支持部材を形成し、第一取り付け部210及び第一監視ユニット1の取り付け後の支持に用いられる。さらに、補強板211と第一取り付け部210との間に、溝が形成されており、センサーの線路等を放置するために用いられ、線路の収容を実現する。

さらに、第二監視ユニット２、即ち温度センサーの取り付けを実現するために、前記取り付け板230に、取り付け空洞部231が配置され、前記第二監視ユニット2の一部は、前記取り付け空洞部231内に置かれて、前記取り付け板230に、ファスナー232が配置され、前記ファスナー232と一部の第二監視ユニット2は貼設された後、固定ユニットを介して、第二監視ユニット2を前記取り付け板30に緊結する。

（実施形態3）
図5～8に示すように、本実施形態において、主に有線取付方式と無線取付方式について詳しく紹介する。

有線で接続されるときには、具体的には以下の通りである。まず、前記制御ユニットは、有線で接続されるときには、図5－6に示すように、第一取り付けケース300を有し、前記第一取り付けケース300に、カバー310が被装され、前記第一取り付けケース300内に、ファンの電源回路4と制御ユニット3を構成する制御回路が溶接され、前記カバー310に、電源保護ユニット5が緊結され、また、前記制御ユニット3に、ファン内の回路運転パラメータを監視するための第三監視ユニット6が接続される。

具体的には、電源保護ユニット5は、エアスイッチユニットであり、電源回路4を保護するために用いられ、それは、電源回路を介して制御ユニット3に接続される。緊結方式により、取り付けケース内に取り付けられたユニットの間が固定するように接続され、空間利用率が良い。

具体的には、図に示すように、第一取り付けケース300は、「U」字状ケースであり、前記「U」字状ケースの底部に、制御ユニット3を構成する制御回路が溶接され、前記制御回路は、それぞれ第一監視ユニット1と第二監視ユニット2に接続される。

カバー310は、具体的にはディスプレイ311を有する被覆部ユニットであり、前記被覆部ユニットの内壁に電源制御ユニットが緊結され、前記電源制御ユニットは前記制御回路に接続され、前記被覆部ユニットは前記「U」字状ケースに被覆されて閉鎖空間を形成する。被覆部が被覆されるときには、被覆部も「U」字状構造となり、さらにその両側部が第一取り付けケースにおける「U」字状溝の側部の開口部に配置され、また、「U」字状被覆部の底部は第一取り付けケース上部の開口部に被装されることで、閉鎖式の取り付けケースを形成する。

また、電源保護ユニット5を緊結するための緊結ユニット320を有する。

また、密封された取り付けケース内に、前記電源制御回路と前記電源制御ユニットの接続回路に、隔離ユニットが配置される。隔離ユニットはアルミ製ケーブルトランキングであり、アルミ製ケーブルトランキングによってディスプレイ表示中の壊れた画面を避け、表示精度を向上させる。

最後、外部との有線接続を実現するために、被覆部ユニットの側部に、コネクタが配置され、第一監視ユニット及び第二監視ユニットと有線で接続するために用いられる。

有線配置の方式では、種々の角度や取り付け位置等を十分に考慮して、有線配置全体を安定的に取り付けるようにしているが、現場では、第一取り付けケースの底板を介して延在させ、取り付け部を形成して現場テーブル等との組立を実現することができる。

無線で接続されるときには、具体的には以下の通りである。図7-8に示すように、この場合は主に無線接続手段により、ケースと連係してハンドヘルドデバイスを形成し、さらに作業員が遠隔のハンドヘルドデバイスで制御することができる。具体的には、前記制御ユニットが無線方式である場合には、ハンドヘルドデバイスを形成する第二取り付けケース400を有し、前記第二取り付けケース400内に、前記制御ユニット及びファン内の回路運転パラメータを監視するための第三監視ユニット6が配置される。

具体的には、第二取り付けケース400に、監視ユニットの信号を受信して通信を維持するためのアンテナ(図示せず)が配置され、第二取り付けケース400は、ディスプレイインタフェース410を備えたスロット状ハウジング420と、及び前記ハウジングと組み立てる組み立て板430を有し、前記第二取り付けケース400内に、PCB板440が内蔵される。本実施形態では、持ち運びを容易にするために、スロット状ハウジング420にハンド等を配置することができる。

（実施形態4）
本実施形態において、主に実施形態1における監視コンポーネントのさらなる拡張および応用を利用しており、具体的には2つの態様を含む。

まず、図9に示すように、本実施形態において、電力システム上のファンに用いられる監視装置を開示し、前記監視コンポーネントを有し、前記ファン100は複数あり、各ファン100に、何れも1セットの前記第一監視ユニット1及び第二監視ユニット2が取り付けられ、前記第一監視ユニット1と第二監視ユニット2は、何れも電力システム上の監視センター500と有線及び/又は無線で通信接続される。監視センター500との接続によって、ファンの監視ユニットとコアの監視センターの制御を確保した。この時、現場で、ある程度の制御を行うことができるだけでなく、現場に人がいない場合、監視センターと協力して、直ちにファンの運転パラメータを把握し、ファンの監視にリモートインテリジェンスを実現させる。

さらに、前記監視センター500は、警報ユニット7を有し、前記警報ユニット7は、第一監視ユニット1と第二監視ユニット2のデータが異常である場合に、監視センター500に信号を送信し、監視センター500を介してデータが異常したファンの遮断を制御するために用いられる。警報ユニット7を追加することで、データ異常時に対応な操作を行い、安全性を向上させることを目的としている。

次に、本実施形態において、電力システム上のファンに用いられる監視モデルを開示し、前記監視コンポーネントを有し、図10～12に示すように、また、支持フレーム600と支持台700を有し、前記支持フレーム600の上表面に、前記支持台700が形成され、前記ファン100は、前記支持台700に配置され、また、緊結リング800を有し、前記緊結リング800は密封する空洞構造を形成し、前記ファンハウジングの外周に沿って、前記ファンハウジングを被覆し、前記ファンを前記支持フレーム600に配置し、また、ファン速度調節ユニット（図示せず）を有し、前記ファン速度調節ユニットは、ファン速度を調節するために用いられ、ファンの異なる速度時のシミュレーションを実現する。

本実施形態において、支持フレームと支持台などによりモデルの構築を実現し、さらに科学研究、教育及びその他の研究にモデルの構築を提供した。すなわち、支持フレームと支持台によりファンおよび監視ユニットを支持し、取り付けて、風速調整ユニットの増設により、対応する異なる風速のデータ監視を確保することができる。具体的には、監視装置に合わせて、風速調整ユニットを制御ユニット内に取り付けることができる。

本実施形態において、増設された緊結リングは、リング構造で形成され、ファンの作動する円形軌跡に沿って、ファンが緊結され、ファン作動中は、ファンが安定して取り付けられ、特にファン取り付けケースに沿った緊結されることは、フレームなどの局所的な取り付けよりも安定性が高く、センサーやその他の構造の線路は、緊結溝の縁に沿ってホイールハブの中間に入り、接続を実現することができる。一方、リング構造は一定の幅を有し、さらにファンの幅方向に沿ってファンのハウジング両側が部分的に被覆され、さらにファンの側部も良好に保護され、組立の密着性及び締まりばめ組立を実現する。

具体的には、図11を参照すると、本実施形態において、まず、第一監視ユニット1及び第二監視ユニット2を取り付けコンポーネント200における第一取り付け部210及び第二取り付け部220に取り付けた後、ファンハウジング上部に緊結リング800を貼設し、具体的には、緊結リング800は、第一リング体及び第二リング体を含み、二つのリング体はそれぞれ外向きに延びて取り付け部材810を形成して緊結リング800の取り付けを実現している。

さらに、支持台700については、図11?12に示すように、円弧状の構造となり、緊結リング800と組み合わせて円形の緊結構造を形成し、被覆されたファンケーシングを支持し、支持台700における取り付け部材のボルト等と連係して、緊結リング800全体の緊結を実現する。

本実施形態において、支持フレーム600は、複数のアルミ製フレーム構造からなり、各アルミ製フレームの外周に、複数の凹み900が形成され、凹み900は、取り付け構造を形成することで、他の構造や組み立て体が支持フレーム600との組立てを協力できるとともに、シール構造を形成し、耐摩耗効果を実現することができる。また、滑り面であり、後述する。

具体的には、支持フレーム600については、支持フレーム600の両側の中間位置において、凹み900によって複数のスライド溝が形成され、2つのスライド溝が対向して配置され、且つ支持台の緊結リング800における取り付け部材810の下方に配置されている。同時に、緊結リング800の下方には、緊結リング800を支持するための支持ユニット820が配置され、支持ユニット820には、スライド溝に合うスライドブロックが配置され、スライドブロックは伸縮構造を呈し、底部のスライドブロックは前記滑り面に沿って摺動し、異なる高さ支持時の伸縮構造の伸縮を実現している。すなわち、ファンの固定高さは、滑り面の伸縮やスライドブロックの動きに合わせて調整することができる。

支持フレーム600は、フレーム構造であり、支持強度を高めるために、フレーム構造の内側に、複数の三角形の支持フレームが追加され、支持フレーム600全体の強度を向上させるようにし、異なる規格のファンの支持を実現し、その応用範囲を拡大する。

本実施形態において、凹みは3つの役割を果たし、第一に、支持フレームと支持台及び緊結溝等の取り付けを実現するための取り付け溝を形成し、かつ取り付け溝の長さが長く、取り付け位置が多く、取り付けがより便利である。第二に、シールバーを形成し、シールバーに少しの弾性があり、鉄鋼構造などに比べて耐摩耗性が強い。第三に、異なる高さでの支持を実現するための滑り面を形成する。

周知のように、通常部品の取り付けには、穴をあける必要があるが、穴をあける過程で、支持構造全体の強度を低下させやすく、支持力を低下させ、また、対応する操作を行なわないといけなく、時間と労力を費やす必要がある。本発明では、一般的なアルミ製フレーム構造により、フレーム構造となる支持フレーム600は異形構造を形成させ、計量ユニットを増やすなど、対応する組立等を設計することにより、全体の強度を向上させ、さらに重量を軽減することができる。一方、フレーム接続部の異形構造は、単純なねじ接続などに比べて、複数のフレームを統一した構造に組み立てることができ、組み立てが簡単で、効率が高く、全体の強度を増加させる。

本実施形態において、支持フレームの荷重を増大させるために、支持フレームを軽量のアルミ製構造等で構成し、底部に底板を設けた後、底板に計量ユニットを配置し、大きな重量に耐えられるようにし、移動を容易にするために、前記底板に支持ユニット及びローラユニットが配置される。

さらに、ファンの取り付けケースと整合するために、支持台を円弧状に設計し、ファンの取り付けケースにメッシュカバーが設置され(図中は実地)、防護作用を実現することができる。

図12に示すように、本実施形態において、支持フレーム600に、第一取り付けケース300が配置されることで、相応なシミュレーションを行う際に、直ちに対応するシミュレーションのデータを収集し、支持フレーム600が延在して形成された作業面に合わせて、対応するシミュレーション実験に用いられる他の部品を配置することもできる。

さらに、支持台700の組み立ては、支持フレーム600において、二つの支持ユニット820の接続方向に沿って横方向のアルミ製フレーム構造が配置され、その上にも凹み900が設けられ、隣接するアルミ製フレーム構造の間に支持収容ユニットが形成され、支持収容ユニットに前記支持台700が設けられ、支持台700に取り付け穴が配置され、凹み900と結合して支持台700の組み立てが実現する一方、支持台700の上面は円弧構造にして、さらに支持ユニット820との間の空隙が大きいため、空隙が大きすぎることを避けるため、支持ユニット820と支持台700との間に補強ユニット710が配置され、補強ユニット710の断面は三角形となり、支持ユニット820と横方向の異形アルミ製フレームとの間の強度を増加させるとともに、ファン底部の円弧構造に対する回避を実現することができる。

さらに、本実施形態において、支持フレーム600の底部に底板610が配置されている。底板610には荷重支持ユニットが配置され、さらに同質量では、本実施形態における支持フレーム600の強度が比較的大きく、異なる仕様の風機の荷重を実現するとともに、底板610の底部にローラおよび支持ユニットが配置され、支持フレーム600全体の移動および移動後の固定を実現する。

（実施形態5）
本実施形態において、上記四つの実施形態と合わせて、一連の製品を形成して紹介する。

具体的には、ファンと、ファンの空気取り入れ口に固定するように配置された二つの監視ユニット、具体的には風速センサーと温度センサー (すなわち、上記第一監視ユニット及び第二監視ユニット)とを備え、具体的な構成要素について以下のように説明する。

（１）ファン、即ち変圧器放熱ファンであり、変圧器放熱ファンの規格は、220 VのDBF-4Q、直径40センチ、モータの極数4、風量4850、全圧力165、回転数1450、パワー0.37、電源220 V、騒音68、単相モータ、ファンの回転数は警報範囲(または正常動作範囲)を設定することができ、正常動作範囲を超えると警報する。

（２）変圧器のファンはブラケットにより固定され、ファンにモータハウジングの温度を監視するための温度センサーが取り付けられ、第二監視ユニットを形成する。

（３）モータファンのブレードが回転するかどうかを監視する風速
（４）センサーを含み、風速センサーが水平方向に取り付けられ、第一監視ユニットを形成し、信頼性が高い。

（５）また、変圧器ファンのモータの電流を監視するための変流器も含み、電流の有無を監視する。

（６）また、変圧器ファンの電圧を監視するための計器用変圧器も含まれる。現場線路に故障があり、電流が大きすぎ、電圧が小さい状況でモータが焼失した状況を監視する。

（６）現場制御固定エンドを作成し、現場制御固定エンドはセンサーの信号を受信することができ、LORA伝送モジュールを取り付け、収集した信号を無線で伝送し、無線スマートハンドヘルドターミナルに表示する。

（７）監視データを表示するためのスマートワイヤレスハンドヘルドターミナルを作成する。

（８）ファンブラケットを作成する。実験室のプレゼンテーションに使用される変圧器ファンを支持するために用いられる。

（９）この装置の運転状態の信号は実験室の条件の下で表示し、運用・保守要員が変圧器のファンの運転温度の40℃<T<=80℃の温度で異常警報を発見する時、直ちに検査員に現場調査を通知することができ、もしファンの内部の問題であれば早めに解決して、ファンの過熱が巻線温度を超えたことによってファンのターン間の短絡の故障をもたらすことを根絶する。運用・保守要員が変圧器ファンの温度異常段階で適時に発見しなかった場合、変圧器ファンの運転温度が80℃<T<=120℃に達した温度が高すぎる警報が発生した場合、システム過熱信号は直接ファン制御電源を遮断し、ファンを停止させ、それによって変圧器ファン電気機械の焼損問題を効果的に低減する。

具体的な製品の性能などは以下の通りである。
（１）ファンの選択
風量:≧4850 m 3/h、風圧:≧165 pa、全圧力偏差は±5%、回転数:1450 r/min、バランスレベル:1.5、負荷電力は≦0.37 KW。

（２）MCU制御ユニット、型番がSTM32F407ZGTGであるメインチップを選択し、それと接続するディスプレイは、静電容量式タッチパネルモジュールを採用し、すなわち表示ユニット、MCU静電容量式タッチパネルモジュール通信は、USBシリアルポートを採用する。

（３）第二監視ユニット、即ち温度センサーであり、第二監視ユニットは、妙▲きん▼製（中国ブランド）の温度センサーを採用し、一端は制御ユニットと電気的に接続され、型番はTH10S-Bであり、サイズが小さく、締めやすい。

（４）制御ユニットに接続され、回路パラメータを採集する電圧電流採集モジュールである。

（５）第一監視ユニット、即ち風速センサーであり、485型を採用し、風の変動性0.1 m/s、最大出力0.4 w。

（６）電源モジュール、型番がU20Sである内蔵型電源モジュールを採用し、電気接続を行う。

（７）ハンドヘルドデバイスは、LoRaであり、ファン電圧、電流、リアルタイム温度、運転状態などの情報を伝送する役割を果たす。

本製品の使用について以下の通りである。

（製品の概要）
製品は主に現場変圧器ファンのパラメータを測定して運転状態の信号を実験室の条件の下で表示させるために用いられ、運用・保守要員が変圧器のファンの運転温度の40℃<T<=80℃になって温度異常警報を発見する時、直ちに検査員に現場調査を通知することができ、もしファンの内部の問題であれば早めに解決して、ファンが過熱して巻線温度を超えたことによってファンのターン間の短絡の故障をもたらすことを根絶する。運用・保守要員が変圧器ファンの温度異常段階で適時に発見しなかった場合、変圧器ファンの運転温度が80℃<T<=120℃に達した温度が高すぎる警報が発生した場合、システム過熱信号は直接ファン制御電源を遮断し、ファンを停止させ、それによって変圧器ファン電気機械の焼損問題を効果的に低減する。本製品は、現在のファン電圧情報、電流情報、風速情報、温度情報をオンラインでリアルタイムで表示でき、速度調節も可能である。具体的には、ハウジングに制御パネルを配置することにより、表示ユニットと合わせて、タッチスクリーン式制御とボタン制御を組み合わせる。

一方、ハンドヘルドについては、ハンドヘルドのケースにハンドを配置し、携帯しやすく、電源オン・オフボタン、ディスプレイ、リセットボタンを配置し、内部に回路監視モジュールを配置しているため、電圧、電流、温度、風速を表示することができる。

（製品の技術パラメータ）
１．オンライン監視装置
電圧は～AC 220 V、電流は1.6 Aを超えない、出力は370 W、温度は-40°Cから80°Cまで、風速:0から10 m/s、通信はLORA 433 M、ハンドヘルド給電はDC12V、ハンドヘルド待機:1週間、ハンドヘルド通信はLORA 433 M、本実施形態における製品は、中国新疆に用いられ、新疆の一部地域のファンの運転状況を直接監視し、直ちに監視センターに送信し、ファン全体の運転状況を向上させることができる。

さらに、本実施形態における製品は、緊結リング及び支持フレーム600等を組み合わせた後、新疆の一部電力会社のファン研究プロジェクトに用いられ、形成されたモデルは、ファンのさらなる研究に基礎的な実験設備を提供した。

以上、図面を用いて本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、当業者が備える知識の範囲内において、本発明の趣旨を逸脱することなく種々の変更が可能であり、これらの変更は当業者に周知の関連技術に関し、これらはいずれも本発明の特許の保護範囲に含まれる。

100、ファン；200、取り付けコンポーネント；201、第一取り付け部；211、補強板；220、第二取り付け部；230、取り付け板；231、取り付け空洞部；232、ファスナー；233、第一取り付け穴；300、第一取り付けケース；310、カバー；311、ディスプレイ；320、緊結ユニット；400、第二取り付けケース；410、ディスプレイインタフェース；420、スロット状ハウジング；430、組み立て板；440．PCB板；500、監視センター；600、支持フレーム；610、底板；700、支持台；710、補強ユニット；800、緊結リング；810、取り付け部材；820、支持ユニット；900、凹み；1、第一監視ユニット；2、第二監視ユニット；3、制御ユニット；4、電源回路；5、電源保護ユニット；6、第三監視ユニット；7、警報ユニット。

Claims

電力システム上のファンに用いられる監視コンポーネントであって、
ファンと取り付けコンポーネントを有し、前記取り付けコンポーネントは、前記ファンの空気取り入れ口に配置され、また、第一監視ユニットを有し、前記第一監視ユニットは、取り付けコンポーネントにおける第一取り付け部を介して前記取り付けコンポーネントに固定するように取り付けられ、ファン運転中の第一パラメータを監視するために用いられ、また、第二監視ユニットを有し、前記第二監視ユニットは、前記第一監視ユニットの下側に配置され、且つ前記第二監視ユニットの組み立て方向は、前記第一監視ユニットの組み立て方向と垂直に配置され、ファン運転中の第二パラメータを監視するために用いられ、前記取り付けコンポーネントに第二取り付け部が配置され、前記第二監視ユニットは、前記第二取り付け部に固定するように配置され、また、制御ユニットを有し、前記制御ユニットは、有線及び/又は無線の方式により、第一監視ユニット及び第二監視ユニットのデータ伝送、及びデータ異常時のファンに対する制御を実現することを特徴とする電力システム上のファンに用いられる監視コンポーネント。
前記取り付けコンポーネントは、ファンハウジング、ステータ、又は取り付け軸受のいずれかに固定された取り付け板を有し、前記取り付け板に複数の第一取り付け穴があけられ、前記第一取り付け穴はストリップ型穴を形成し、前記取り付け板の垂直方向に沿って、下方に向けてファンから離れる方向に延びて、第一監視ユニットの取り付けに用いられる前記第一取り付け部が形成され、前記取り付け板に取り付け空洞部が配置され、前記第二監視ユニットの一部は、前記取り付け空洞部内に置かれて、前記取り付け板に、ファスナーが配置され、前記ファスナーと一部の第二監視ユニットは貼設された後、固定ユニットを介して、第二監視ユニットを前記取り付け板に緊結することを特徴とする請求項1に記載の監視コンポーネント。
前記制御ユニットは、有線で接続されるとき、第一取り付けケースを有し、前記第一取り付けケースに、カバーが被装され、前記第一取り付けケース内に、ファンの電源回路と制御ユニットを構成する制御回路が溶接され、前記カバーに、電源保護ユニットが緊結され、また、前記制御ユニットに、ファン内の回路運転パラメータを監視するための第三監視ユニットが接続されることを特徴とする請求項1に記載の監視コンポーネント。
前記制御ユニットは、無線で接続されるとき、ハンドヘルドデバイスを形成する第二取り付けケースを有し、前記第二取り付けケース内に、前記制御ユニット及びファン内の回路運転パラメータを監視するための第三監視ユニットが配置されることを特徴とする請求項1に記載の監視コンポーネント。
電力システム上のファンに用いられる監視装置であって、
請求項1～4のいずれか一項に記載の前記監視コンポーネントを有し、前記ファンは複数あり、各前記ファンに、何れも1セットの前記第一監視ユニット及び第二監視ユニットが取り付けられ、前記第一監視ユニットと第二監視ユニットは、何れも電力システム上の監視センターと有線及び/又は無線で通信接続されることを特徴とする電力システム上のファンに用いられる監視装置。
前記監視センターは、警報ユニットを有し、前記警報ユニットは、第一監視ユニットと第二監視ユニットのデータが異常である場合に、監視センターに信号を送信し、監視センターを介してデータが異常したファンの遮断を制御するために用いられることを特徴とする請求項5に記載の監視装置。
電力システム上のファンに用いられる監視モデルであって、
請求項２に記載の前記監視コンポーネントを有し、また、支持フレームと支持台を有し、前記支持フレームの上表面に、前記支持台が形成され、前記ファンは、前記支持台に配置され、また、緊結リングを有し、前記緊結リングは密封する空洞構造を形成し、前記ファンハウジングの外周に沿って、前記ファンハウジングを被覆し、前記ファンを前記支持台に配置し、また、ファン速度調節ユニットを有し、前記ファン速度調節ユニットは、ファン速度を調節するために用いられ、ファンの異なる速度時のシミュレーションを実現することを特徴とする電力システム上のファンに用いられる監視モデル。
前記支持フレームの外表面に、複数の凹みが配置され、前記凹みは取り付け構造、シール構造又は滑り面の一種に形成することを特徴とする請求項7に記載の監視モデル。