一种兆瓦级双馈风力发电机组发电机主碳刷烧毁预警方法与流程

本发明涉及兆瓦级双馈风力发电机组发电机主碳刷烧毁预警保护的技术领域，尤其是指一种兆瓦级双馈风力发电机组发电机主碳刷烧毁预警方法。

背景技术：

风能作为一种易开发的清洁可再生能源，近几年来备受国家重视。由于国家的大力支持，我国的风电机组总装机容量已非常可观。风力发电机组后运维市场巨大，从而对风力发电机组生命周期内稳定性提出更高的要求。双馈发电机作为风电机组的主要部件，对其提出了更高的要求。机组运行时若发电机维护不及时发电机滑环室内会积累碳粉，易引起碳刷打火烧毁、严重情况下烧毁集电环。本发明专利旨在监测碳刷(刷握)的最高温度，进而避免碳刷、集电环烧毁。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种兆瓦级双馈风力发电机组发电机主碳刷烧毁预警方法，使得发电机主碳刷最高温度将处于可控状态(最高温度140℃)，碳刷异常温升且发电机主碳刷、集电环未烧毁的情况下，提前预警主碳刷温度异常，从而避免发电机大部件损坏。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种兆瓦级双馈风力发电机组发电机主碳刷烧毁预警方法，该方法是将固定于碳刷刷握侧面的9个温控开关的常闭触点串联后再回传至风力发电机组的主控系统di检测点，由于刷握温度与碳刷温度近似，当刷握温度达到温控开关动作值时，温控开关触点由闭合变为断开，将此开关信号回传至主控系统，主控系统检测到开关量变化后发出停机指令，这样即当其中任意一个温控开关监测到过热断开后，风力发电机组都能够发出报警停机信号，达到发电机的主碳刷、集电环未烧毁的情况下，提前预警主碳刷温度异常的目的。

待风力发电机组发出报警停机信号后，现场人员需登机检查确认主碳刷是否存在异常情况(碳刷卡滞、碳粉积累等)，现场人员观察刷握上的测温试纸，此时应至少有一个刷握上的测温试纸变色，需重点检查与此刷握同相的6个碳刷，检查其在刷握盒内滑动是否顺畅，并处理异常。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

使得发电机主碳刷最高温度将处于可控状态(最高温度140℃)，碳刷异常温升且发电机主碳刷、集电环未烧毁的情况下，提前预警主碳刷温度异常，从而避免发电机大部件损坏，对于发电机已经处质保的项目来说，可节约风机的维护成本，间接为企业创造收益(单台机组做此项整改花费大约130cny，主碳刷价格(含税)大约165.88cny，集电环价格(含税)大约36782.9cny)。

附图说明

图1为本发明的发电机主碳刷烧毁预警整改方案的原理接线图。

图2为本发明方案整改前的发电机滑环室拆卸实物图。

图3为本发明方案整改前的温控开关引线接线完成后经双层热塑管处理后的实物图。

图4为本发明方案整改前的硅橡胶玻璃纤维软管端头用扎带进行绑扎后的实物图。

图5为温控开关及测温试纸固定时胶水用量实物图。

图6a为温控开关及测温试纸固定时将温控开关用扎带固定在刷握侧面的实物图之一。

图6b为温控开关及测温试纸固定时将温控开关用扎带固定在刷握侧面的实物图之二。

图6c为温控开关及测温试纸固定时将温控开关用扎带固定在刷握侧面的实物图之三。

图7a为发电机主碳刷烧毁预警整改方案滑环室内、机舱、机座布线的实物图之一。

图7b为发电机主碳刷烧毁预警整改方案滑环室内、机舱、机座布线的实物图之二。

图8a为温控开关信号线机舱柜接地及温控开关信号线接线的实物图之一。

图8b为温控开关信号线机舱柜接地及温控开关信号线接线的实物图之二。

图9为发电机主碳刷烧毁预警整改方案完成的整体实物效果图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例所提供的兆瓦级双馈风力发电机组发电机主碳刷烧毁预警方法，具体是：将固定于碳刷刷握侧面的9个温控开关a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3的常闭触点串联后再回传至风力发电机组的主控系统di检测点，由于刷握温度与碳刷温度近似，当刷握温度达到温控开关动作值时，温控开关触点由闭合变为断开，将此开关信号回传至主控系统，主控系统检测到开关量变化后发出停机指令，这样即当其中任意一个温控开关监测到过热断开后，风力发电机组都能够发出报警停机信号，达到发电机的主碳刷、集电环未烧毁的情况下，提前预警主碳刷温度异常的目的。

待风力发电机组发出报警停机信号后，现场人员需登机检查确认主碳刷是否存在卡滞、碳粉积累等异常情况，现场人员可观察刷握上的测温试纸，此时应至少有一个刷握上的测温试纸变色，需重点检查与此刷握同相的6个碳刷，检查其在刷握盒内滑动是否顺畅，并处理异常。

下面为本实施例上述兆瓦级双馈风力发电机组发电机主碳刷烧毁预警方法的现场整改情况：

一、整改前准备工作

1、打开发电机滑环室盖板(13mm扳手)，拆下图中标识区域的转子励磁引线(18mm扳手)，同时拆下所有碳刷，清理碳粉，尤其是刷握两个侧面，需用湿抹布擦拭，确保安装面干净，如图2所示。

2、由于温控开关自带引线只有7cm，因此需要要另外接线(无卤交联难燃pe线)，温控开关引线接线完成后需双层热塑管处理，如图3所示。硅橡胶玻璃纤维软管端头需用扎带进行绑扎，防止碳粉进入软管内，如图4所示。

二、温控开关及测温试纸的固定

1、按照强力环氧胶使用说明，将a、b胶按照体积比1:1混合均匀后，取少量置于温控开关侧面(注意：胶水量不宜过多，避免多余的胶水滴落至集电环上)，胶水用量如图5所示。

2、将温控开关按照下图的位置及角度用扎带固定在刷握的侧面(注意：温控开关应安装在碳刷磨损报警触发开关一侧，如图6a、6b、6c所示，从而避免温控开关引线影响碳刷磨损报警的正常功能)。

温控开关的安装应按照组别进行，即固定好一组温控开关(三个温控开关)后，用热风枪加热20分钟(需用两个热风枪均匀加热三个刷握，热风枪与刷握的距离为20cm)，缩短强力胶的固化时间。然后依次完成另外两组温控开关的安装。

温控开关全部安装完成后，将测温试纸依次安装在刷握的另一个侧面，安装时应考虑到后续观察的方便性。

三、温控开关信号线滑环室及机舱内布线

发电机主碳刷烧毁预警整改方案滑环室内、机舱、机座布线，如图7a、7b所示。

注意：由于发电机集电环室易积累碳粉，加之高温环境，温控开关的接线需全部用硅橡胶玻璃纤维软管进行保护，软管连接处必须用高温胶带包扎好，避免碳粉进入软管内影响预警效果。

温控开关信号线机舱柜接地及温控开关信号线接线，如图8a、8b所示。

最后，得到发电机主碳刷烧毁预警整改方案完成整体效果如图9所示。

以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种兆瓦级双馈风力发电机组发电机主碳刷烧毁预警方法，该方法是将固定于碳刷刷握侧面的9个温控开关的常闭触点串联后再回传至风力发电机组的主控系统DI检测点，由于刷握温度与碳刷温度近似，当刷握温度达到温控开关动作值时，温控开关触点由闭合变为断开，将此开关信号回传至主控系统，主控系统检测到开关量变化后发出停机指令，这样即当其中任意一个温控开关监测到过热断开后，风力发电机组都能够发出报警停机信号，达到发电机的主碳刷、集电环未烧毁的情况下，提前预警主碳刷温度异常的目的，从而避免发电机大部件损坏。

技术研发人员：高祝彪;胡圣飞;余龙甲;关玉;杨荣举;杨云;易明
受保护的技术使用者：明阳智慧能源集团股份公司
技术研发日：2018.06.26
技术公布日：2018.12.07