风机运行监测方法、系统以及风机系统与流程

本发明涉及风机运行监测方法、系统以及风机系统。

背景技术

随着国家配网系统改造力度不断增加，10kv中置开关柜得到了广泛的应用，该类开关产品不仅模块化程度较高，而且户内安装，受外界环境影响较小，降低了故障率，提高了供电的可靠性。但由于该类产品外形尺寸相对较小(柜宽小于1000mm)，产品温升问题凸显，尤其是当开关柜电流较大时(电流大于3000a)，若不能有效散热将会导致开关柜内部温度较高，影响内部元器件的正常使用及寿命。为解决散热问题，目前多采用强迫风冷的技术。

强迫风冷不仅要求风道系统合理有效，亦对风机控制系统要求较高。目前风机控制系统有两种方式：一是通过温度传感器，将采集的环境温度信号传回处理器，当温度信号超过整定值时，启动风机，同时检测风机回路电流，当风机控制系统启动风机，而风机回路未检测到有电流时，发出风机断线报警信号。该方法由于受到传感器安装位置的限制，并不能及时准确的反映出发热原温度变化值，而且报警系统只能反应风机断线故障，在风机堵转情况下并不能发出报警。二是通过采集主回路(也称为主母线)电流，当主回路电流超过预设值时，启动风机，但在风机故障报警方面与前者类似，即只能检测断线故障，并发出报警，无法对风机堵转故障做出准确判断，且当主回路电流瞬间变化时，会引起风机误动作。

申请公布号为cn102865241a的中国专利申请文件中公开了一种风机运行监测方法，包括风机堵转检测电路、风机停转检测电路、驱动电路和报警电路，风机堵转检测电路接收来自风机运行电流的整定直流电压，利用该整定直流电压进行风机堵转检测；风机停转检测电路接收来自风机运行电流的整定直流电压，利用该整定直流电压进行风机停转检测。该监测方法虽然能够通过检测风机运行电流进行风机堵转和停转检测，但是，在电机运行中可能会出现一些特殊情况，比如：风机运行电流较大时(在风机启动时，风机电流将会是额定电流的数倍)，但是风机还是处于正常运行状态，此时系统可能就会发出报警信息，造成误报警。所以，这种利用检测线路电流大小的方式进行风机监测，可靠性较低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种风机运行监测方法，用以解决现有的利用检测线路电流大小的方式进行风机运行监测，可靠性较低的问题。本发明同时提供一种风机运行监测系统和一种风机系统。

为实现上述目的，本发明包括以下技术方案。

一种风机运行监测方法，实时检测风机出风口的风量大小，当风机处于满足运行条件状态下，且风机出风口的风量小于或者等于设定风量阈值时，判定风机出现故障。

在风机运行监测时，比如监测风机是否出现堵转或者风机回路是否出现故障(即风机是否断线)时，实时检测风机出风口的风量大小，如果风机满足运行条件，并且，风量小于或者等于设定风量阈值，即风机出风口的风量很小，表示风机没有有效出风，此时判断风机没有正常运行，可以判定风机出现异常，比如出现堵转或者风机回路出现故障。该监测方法从源头出发，根据风机是否正常运行所体现的最直观的情况来检测风机的运行情况，避免了其他影响因素的干扰，提高检测精度和可靠性。而且，结合其他相关判断条件，还能够解决风机堵转漏报警及风机误启动的问题，原理简单可靠。

进一步地，通过检测主回路电流大小来判断是否满足风机启动条件，当主回路电流大于或者等于设定电流阈值时，风机启动。

一种风机运行监测系统，包括用于检测风机出风口风量的风量检测模块，控制模块以及报警模块，所述控制模块采样连接所述风量检测模块，控制连接所述报警模块，当风机处于满足运行条件状态下，且风机出风口的风量小于或者等于设定风量阈值时，判定风机出现故障，控制报警模块输出报警信号。

进一步地，所述系统还包括主回路电流检测模块，所述控制模块采样连接所述主回路电流检测模块，当主回路电流大于或者等于设定电流阈值时，风机启动。

进一步地，所述风量检测模块包括设置在风机出风口的活动机构以及设置在活动机构上的行程开关，风机出风口输出的风能够使活动机构动作，以使风机出风口是否输出有风对应行程开关两个不同的状态。

进一步地，所述控制模块包括风机出风检测报警控制支路、继电器支路、报警信号输出控制支路和风机启动控制支路，所述主回路电流检测模块为主回路电流检测回路，所述主回路电流检测回路上串设有电流互感器和电流继电器的控制线圈，所述电流互感器从主回路上感应电流，当电流互感器感应到的电流大于一定值时，所述电流继电器的控制线圈得电；风机出风检测报警控制支路上串设有第一延时继电器的触点、所述行程开关和中间继电器的控制线圈；所述继电器支路上串设有所述第一延时继电器的控制线圈和所述电流继电器的触点，所述第一延时继电器的控制线圈与第二延时继电器的控制线圈并联设置；所述报警信号输出控制支路上串设有所述中间继电器的第一触点和报警单元；所述风机启动控制支路上串设有所述中间继电器的第二触点、所述第二延时继电器的触点和用于驱动风机启动的驱动模块。

进一步地，所述第一延时继电器的触点和所述第二延时继电器的触点均为延时闭合触点，所述第一延时继电器的触点的延时闭合时间大于所述第二延时继电器的触点的延时闭合时间与风机启动所需时间之和。

进一步地，所述第一延时继电器的触点和所述第二延时继电器的触点均为延时闭合延时断开触点，所述第一延时继电器的触点的延时断开时间小于或者等于所述第二延时继电器的触点的延时断开时间。

一种风机系统，包括风机以及风机运行监测系统，所述风机运行监测系统包括用于检测风机出风口风量的风量检测模块，控制模块以及报警模块，所述控制模块采样连接所述风量检测模块，控制连接所述报警模块，当风机处于满足运行条件状态下，且风机出风口的风量小于或者等于设定风量阈值时，判定风机出现故障，控制报警模块输出报警信号。

进一步地，所述风机运行监测系统还包括主回路电流检测模块，所述控制模块采样连接所述主回路电流检测模块，当主回路电流大于或者等于设定电流阈值时，风机启动。

进一步地，所述风量检测模块包括设置在风机出风口的活动机构以及设置在活动机构上的行程开关，风机出风口输出的风能够使活动机构动作，以使风机出风口是否输出有风对应行程开关两个不同的状态。

进一步地，所述控制模块包括风机出风检测报警控制支路、继电器支路、报警信号输出控制支路和风机启动控制支路，所述主回路电流检测模块为主回路电流检测回路，所述主回路电流检测回路上串设有电流互感器和电流继电器的控制线圈，所述电流互感器从主回路上感应电流，当电流互感器感应到的电流大于一定值时，所述电流继电器的控制线圈得电；风机出风检测报警控制支路上串设有第一延时继电器的触点、所述行程开关和中间继电器的控制线圈；所述继电器支路上串设有所述第一延时继电器的控制线圈和所述电流继电器的触点，所述第一延时继电器的控制线圈与第二延时继电器的控制线圈并联设置；所述报警信号输出控制支路上串设有所述中间继电器的第一触点和报警单元；所述风机启动控制支路上串设有所述中间继电器的第二触点、所述第二延时继电器的触点和用于驱动风机启动的驱动模块。

进一步地，所述第一延时继电器的触点和所述第二延时继电器的触点均为延时闭合触点，所述第一延时继电器的触点的延时闭合时间大于所述第二延时继电器的触点的延时闭合时间与风机启动所需时间之和。

进一步地，所述第一延时继电器的触点和所述第二延时继电器的触点均为延时闭合延时断开触点，所述第一延时继电器的触点的延时断开时间小于或者等于所述第二延时继电器的触点的延时断开时间。

附图说明

图1是风机运行监测系统电气原理图；

图2是基于图1的一种具体的风机监测过程示意图。

具体实施方式

风机运行监测系统实施例

本实施例提供一种风机运行监测系统，包括主回路电流检测模块、风量检测模块、控制模块以及报警模块这四大部分，其中，风量检测模块用于检测风机出风口的风量，就各模块之间的连接关系而言，控制模块采样连接主回路电流检测模块和风量检测模块，控制连接报警模块。当主回路电流到达设定电流阈值时，控制风机启动，并且，在风机处于满足运行条件状态下，当风机出风口的风量满足判定条件时，控制报警模块输出报警信号，具体为：当出风口风量小于或者等于设定风量阈值时，表示风机没有有效出风，判定风机出现故障，比如出现堵转或者风机回路出现故障，此时就要控制报警模块输出报警信号。其中，根据主回路的电流的大小判断是否满足风机启动条件，这只是一种具体的实施方式，本发明并不局限于这种方式，并且，上述控制风机启动的控制步骤属于常规技术手段，整个控制过程中可以不包括这一部分，这样的话，系统中就无需包括主回路电流检测模块。

本实施例中，上述设定风量阈值设定为0，也即是说，判断条件变成了风机出风口是否有风。当风机出风口没有风时，表示风机在本该工作时却没有工作，判断得到风机出现故障。作为一个具体的实施方式，风量检测模块包括两部分，分别是活动机构和行程开关，其中，活动机构设置在风机出风口处，行程开关设置在活动机构上。在风机出风口输出风的作用下，活动机构被吹动，能够进行相应的动作，带动行程开关动作，最终使得风机出风口是否输出有风对应行程开关的两个不同的状态，通过检测行程开关的状态得到风机出风口是否有风。进一步地，活动机构为活门板，行程开关为微动开关，当风机不工作时，出风口没有风，活门板由弹簧牵引，处于闭合状态，此时活门板作用于微动开关，微动开关处于闭合状态；当风机工作时，在风力作用下，活门板打开，微动开关失去活门板作用力，处于自然状态，微动开关处于打开状态。当然，上述只是给出了活动机构和行程开关的一种具体的实现方式，本发明并不局限于上述方式，只要满足：风机出风口是否输出有风对应行程开关的两个不同的状态，通过检测行程开关的状态得到风机出风口是否有风，活动机构和行程开关的任何实现方式均在本发明的保护范围内。

控制模块可以是控制芯片，或者由控制芯片构成的集成电路，主要由内部的软件程序实现控制。当然，控制模块还可以是具体的电路结构，由各线路与元器件之间的电路连接关系实现控制功能。本实施例中，控制模块以具体的电路结构为例。

如图1所示，其中，zk为交流空开，zj为中间继电器，lj为电流继电器，sj1为第一延时继电器，sj2为第二延时继电器，s1为微动开关(也称为微控开关)，ta为电流互感器，bj为报警指示灯，fb为风机。

如图1所示，控制模块包括风机出风检测报警控制支路、继电器支路、报警信号输出控制支路和风机启动控制支路，主回路电流检测模块为主回路电流检测回路。其中，主回路电流检测回路上串设有电流互感器ta和电流继电器lj的控制线圈，电流互感器ta从主回路上感应电流，电流继电器lj的特性是：当电流互感器ta感应到的电流大于一定值时，即当主母线回路的电流大于电流继电器lj的整定值时，电流继电器lj的控制线圈得电。比如：电流互感器ta的副边绕组串设在主回路电流检测回路上，电流互感器ta的原边绕组设置在主回路上。因此，该主回路电流检测支路为风机开启的控制线路。风机出风检测报警控制支路上串设有第一延时继电器sj1的触点、微动开关s1和中间继电器zj的控制线圈，该第一延时继电器sj1的触点为第一延时继电器sj1的延时闭合触点。继电器支路上串设有第一延时继电器sj1的控制线圈和电流继电器lj的触点，第一延时继电器sj1的控制线圈与第二延时继电器sj2的控制线圈并联设置，作为一个具体的实施方式，第一延时继电器sj1为风机故障报警双延时继电器，第二延时继电器sj2为风机启动双延时继电器，该电流继电器lj的触点具体为常开触点。报警信号输出控制支路上串设有中间继电器zj的第一触点和报警单元，该中间继电器zj的第一触点具体为中间继电器zj的常开触点，报警单元以报警指示灯bj为例。风机启动控制支路上串设有中间继电器zj的第二触点、第二延时继电器sj2的触点和风机fb，该中间继电器zj的第二触点具体为中间继电器zj的常闭触点，该第二延时继电器sj2的触点为第二延时继电器sj2的延时闭合触点，这里的风机fb还可以只是用于驱动风机启动的驱动模块，当该驱动模块得电时，就会控制风机启动。

电流继电器ta实时监测主回路电流，当主回路电流小于电流继电器lj整定值时(一般为主回路额定电流的70％)，电流继电器lj不动作，风机不启动；当主回路电流大于或者等于电流继电器lj整定值时，电流继电器lj的控制线圈得电，电流继电器lj常开触点动作闭合，此时风机故障报警双延时继电器sj1及风机启动双延时继电器sj2的控制线圈得电，这两个双延时继电器的延时闭合触点进行延时闭合。其中，风机启动双延时继电器sj2的延时闭合触点之所以选择延时闭合，是为了防止主母线回路瞬态过电流引起风机误启动；风机故障报警双延时继电器sj1的延时闭合触点之所以选择延时闭合，是为了避免风机启动双延时继电器sj2的延时闭合触点的延时时间与风机启动所需时间之和小于报警时间而引起的风机误报警，因此，通过对这两个延时闭合触点的延时闭合时间的设定，在系统无故障情况下，风机启动双延时继电器sj2的延时闭合触点的延时闭合时间与风机启动所需时间之和小于风机故障报警双延时继电器sj1的延时闭合触点的延时闭合时间，这样才能够避免误报警。因此，风机启动双延时继电器sj2的延时闭合触点先闭合，若此时风机没有故障，风机fb启动。在风力作用下，活门板打开，微动开关s1失去活门板作用力，处于自然状态，即微动开关s1处于打开状态，微动开关s1的1、2节点断开，此时报警控制支路断开，不发出报警信号。若风机发生故障，比如出现堵转或风机启动回路故障，活门板失去风力作用，在弹簧拉力作用下，微动开关s1处于关闭状态，即微动开关s1动作，两端的1、2节点闭合，在风机故障报警双延时继电器sj1的延时闭合触点的延时闭合时间达到时，该延时闭合触点闭合，此时报警控制支路导通，中间继电器zj的控制线圈得电，其常开触点闭合，报警指示灯bj亮启，同时中间继电器zj的常闭触点断开，风机启动控制支路断电，风机结束运行。

风机在启动时正常运行，并持续工作，在某一时刻，风机突然发生堵转或风机回路故障，此时，与上段中风机发生堵转或风机启动回路故障时的情形一样，活门板失去风力作用，在弹簧拉力作用下，微动开关s1处于关闭状态，在风机故障报警双延时继电器sj1的延时闭合触点的延时闭合时间达到时，该延时闭合触点闭合，此时报警控制支路导通，中间继电器zj的控制线圈得电，其常开触点闭合，报警指示灯bj亮启，同时中间继电器zj的常闭触点断开，风机启动控制支路断电，风机结束运行。

风机持续工作，当在某一时刻之后，主母线电流小于电流继电器lj整定电流时，电流继电器lj失电，其常开触点断开，风机故障报警双延时继电器sj1及风机启动双延时继电器sj2的控制线圈失电，考虑到此时柜内温度仍需较高，仍需风机工作一段时间，那么，图1的控制线路中的风机故障报警双延时继电器sj1及风机启动双延时继电器sj2的触点还是延时断开触点，即这两个触点为延时闭合延时断开触点，即双延时触点，此时这两个触点延时断开，为防止风机误报警现象，此时风机故障报警双延时继电器sj1的触点的延时断开整定时间小于或者等于风机启动双延时继电器sj2的触点延时断开整定时间，进一步地，这两个触点的延时断开整定时间相同，那么，这两个触点同时断开，风机失电，活门板失去风力作用，在弹簧的作用下，活门板闭合，微动开关s1在活门板作用下动作，微动开关s1处于关闭状态，但由于风机故障报警双延时继电器sj1的触点已断开，此时报警控制支路断开，不发出报警信号。

图2给出风机控制的一种具体的过程，当然，本发明并不局限于图2所示的具体过程。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不sm需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

风机系统实施例

本实施例提供一种风机系统，包括风机以及风机运行监测系统，风机属于现有技术，而风机运行监测系统在上述风机运行监测系统实施例中已给出了详细地描述，这里就不再具体说明。

风机运行监测方法实施例

本实施例提供一种风机运行监测方法，整体过程为：实时检测风机出风口的风量大小，当风机处于满足运行条件状态下，且风机出风口的风量小于或者等于设定风量阈值时，判定风机出现故障。由于上述风机运行监测系统实施例中已对该方法进行了具体说明，这里就不再赘述。