一种变流器铜排温度测控方法及系统与流程

本发明涉及风电领域，特别涉及一种变流器铜排温度测控方法及系统。

背景技术：

近几年，风电机组在使用过程中暴露出了诸多问题，如火灾、倒塔等，给使用者以及风电机组制造企业造成了巨大的经济损失以及名誉损坏，发生火灾最主要的因素为雷击及风电机组短路两大类，针对雷击，需要风电机组制造企业设计相应的防雷系统，当风电机组发生雷击时能快速的将雷电流导入大地，避免对风电机组造成损害，在此不作赘述；针对风电机组短路，则更多的需要从设计上考虑其保护措施，避免发生短路时故障面扩大，有效将风电机组短路时的损失降至最低。

风电机组在工作过程中会受各种因素的影响，进而会使变流器的铜排温度升高，严重时会使变流器的铜排熔化，导致风电机组发生短路，引起风电机组发生火灾等事故。

由此可见，如何克服现有技术中风电机组由于变流器的铜排温度升高导致铜排熔化或短路等故障以及如何对铜排温度进行监控的问题是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种变流器铜排温度测控方法及系统，增加并完善了现有风电机组变流器铜排温度监控策略，以解决现有技术中风电机组由于变流器的铜排温度升高导致铜排熔化或短路等故障的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种变流器铜排温度测控方法，包括：

采集铜排的温度；

判断所述温度是否大于设定阈值；

如果是，则变流器中的控制器发送停机指令以使所述变流器停止工作。

优选地，所述采集铜排的温度具体为：

实时采集所述铜排的温度。

优选地，所述采集铜排的温度具体为通过温控开关采集所述温度；

则对应的，所述判断所述温度是否大于设定阈值具体为：

判断所述温控开关的工作状态是否发生变化；

如果是，则进入所述变流器中的控制器发送停机指令以使所述变流器停止工作的步骤。

优选地，当所述温度大于设定阈值时，还包括：

接通指示灯和/或蜂鸣器以进行报警提示。

优选地，在所述变流器中的控制器发送停机指令以使所述变流器停止工作之后，还包括：

接收所述控制器反馈的反馈信息。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种与变流器铜排温度测控方法对应的系统，包括：

温度采集模块和检测模块；

所述温度采集模块设置于变流器中的铜排处以采集所述铜排的温度；

所述检测模块分别与所述温度采集模块和所述变流器中的控制器连接，当检测到所述温度大于设定阈值时所述控制器发送停机指令以使所述变流器停止工作。

优选地，还包括：

安装于所述铜排和所述温度采集模块之间的导热绝缘板。

优选地，所述温度采集模块具体为温控开关。

优选地，所述温控开关的个数为3个，分别为第一温控开关、第二温控开关和第三温控开关，所述第一温控开关、所述第二温控开关和所述第三温控开关依次贴合在所述铜排上并以串联方式与所述检测模块连接。

优选地，还包括：

第一熔丝、第二熔丝和第三熔丝；

所述第一熔丝与所述第一温控开关连接，所述第二熔丝与所述第二温控开关连接，所述第三熔丝与所述第三温控开关连接。

相比于现有技术，本发明所提供的一种变流器铜排温度测控方法，首先采集铜排的温度；然后判断采集到的温度是否大于设定阈值；如果是，则变流器中的控制器发送停机指令以使变流器停止工作。现有技术中，风电机组在工作时会受各种因素的影响，进而会使变流器中的铜排温度升高，导致铜排熔化或风电机组发生短路等故障，所以利用该测控方法，通过采集铜排的温度，并且当采集到的铜排温度大于设定阈值时，变流器中的控制器就发送停机指令使变流器停止工作，可以及时地防止由于变流器中的铜排温度过高导致铜排熔化或风电机组发生故障，增加并完善了现有风电机组变流器铜排温度监控策略。另外，本发明还提供了一种变流器铜排温度测控系统，效果如上。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种变流器铜排温度测控方法流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种变流器铜排温度测控系统组成示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种变流器铜排温度测控原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种变流器铜排温度测控方法及系统，增加并完善了现有风电机组变流器铜排温度监控策略，以解决现有技术中风电机组由于变流器的铜排温度升高导致铜排熔化或短路等故障的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例所提供的一种变流器铜排温度测控方法流程图，如图1所示，包括：

s101：采集铜排的温度。

s102：判断温度是否大于设定阈值，如果是，则进入步骤s103。

s103：变流器中的控制器发送停机指令以使变流器停止工作。

风电机组在工作时，由于各种因素的影响可能会引起风电机组发生短路，进而会引起风电机组发生火灾等重大事故，风电机组发生短路主要分以下几种情况：一是风电机组有关部件失效导致的短路，如发电机定子或转子绕组相间绝缘失效导致的短路；二是异物侵入导致的短路，如维修变流器时将工具遗留在变流器柜体内；三是变流器主回路铜排间连接螺栓松动等异常情况发生时导致的铜排发热，最终导致铜排熔化进而引发的短路。但无论是哪种原因引起的短路情况，其短路发生过程均伴随有短路回路铜排温度上升的过程。

在本申请实施例中，首先采集变流器铜排的温度，在实际应用中，可以实时采集该温度，然后对采集到的温度进行判断，如果该温度大于设定阈值，这时变流器中的控制器就发送停机指令以使变流器停止工作，进而可以避免由于铜排温度过高导致的铜排熔化或电流器发生短路，进而引起风电机组发生火灾等事故，设定阈值是提前设定的，具体设定为多少合适，可根据实际情况和经验决定，本发明并不做限定。在实际应用中，只要检测到变流器铜排三相中任意一相铜排温度大于设定阈值时，就进入步骤s103，可以理解的是，除了可以实时采集铜排的温度之外，还可以周期性采集该温度，实时采集铜排的温度只是一种优选地实施方式，并不代表只有这一种实施方式，当然，铜排温度的采集方式以及设定阈值的多少并不会影响本申请实施例的实现。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，采集铜排的温度具体为通过温控开关采集温度；

则对应的，判断温度是否大于设定阈值具体为：

判断温控开关的工作状态是否发生变化；

如果是，则进入变流器中的控制器发送停机指令以使变流器停止工作的步骤。

为了及时对采集到的温度做出判断，提高时效性，可以通过温控开关采集铜排的温度，温控开关不仅可以采集铜排的温度，而且当采集的温度超过设定阈值时，温控开关的触点就会自动从常闭触点跳变为常开触点，这时只需要判断温控开关的工作状态是否发生变化，就可获知铜排的温度是否大于设定阈值，也就是说当检测到温控开关的触点由常闭触点状态跳变为常开触点状态时，就进入步骤s103。可以理解的是，也可以通过其它器件采集铜排的温度，选用温控开关只是一种优选地方式，并不代表只有这一种方式，具体选用何种器件采集该温度，可根据实际情况决定，当然，选用何种器件采集铜排的温度并不会影响本申请实施例的实现。

本发明所提供的一种变流器铜排温度测控方法，首先采集铜排的温度；然后判断采集到的温度是否大于设定阈值；如果是，则变流器中的控制器发送停机指令以使变流器停止工作。现有技术中，风电机组在工作时会受各种因素的影响，进而会使变流器中的铜排温度升高，导致铜排熔化或风电机组发生短路等故障，所以利用该测控方法，通过采集铜排的温度，并且当采集到的铜排温度大于设定阈值时，变流器中的控制器就发送停机指令以使变流器停止工作，可以及时地防止由于变流器中的铜排温度过高导致铜排熔化或风电机组发生短路等故障，增加并完善了现有风电机组变流器铜排温度监控策略。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，当温度大于设定阈值时，还包括：

接通指示灯和/或蜂鸣器以进行报警提示。

当采集的铜排温度大于设定阈值时，为了能及时提醒有关人员，可以通过指示灯和/或蜂鸣器报警提示。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，在变流器中的控制器发送停机指令以使变流器停止工作之后，还包括：

接收控制器反馈的反馈信息。

为了提高准确性，让有关人员更加放心，在变流器中的控制器发送停机指令以使变流器停止工作之后，还可以接收控制器反馈的反馈信息。例如，反馈信息可以是“变流器已停止工作”。

上文中对于一种变流器铜排温度测控方法的实施例进行了详细描述，基于上述实施例描述的变流器铜排温度测控方法，本发明实施例还提供了一种与该方法对应的一种变流器铜排温度测控系统。由于系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参照方法部分的实施例描述，这里不再赘述。

图2为本发明实施例所提供的一种变流器铜排温度测控系统组成示意图，如图2所示，该系统包括温度采集模块201和检测模块202。

温度采集模块201和检测模块202；

温度采集模块201设置于变流器中的铜排处以采集铜排的温度；

检测模块202分别与温度采集模块201和变流器中的控制器连接，当检测到温度大于设定阈值时变流器控制器发送停机指令以使变流器停止工作。

该系统，可以在变流器中的铜排附近放置温度采集模块201，实时或者周期性采集铜排的温度，一旦检测到采集到的温度大于设定阈值，变流器控制器就发送停机指令以使变流器停止工作，可以避免因变流器中的铜排温度过高，导致铜排熔化或风电机组发生短路等故障。作为优选地实施方式，温度采集模块201具体可选用温控开关。温控开关的个数为3个，分别为第一温控开关、第二温控开关和第三温控开关，第一温控开关、第二温控开关和第三温控开关依次贴合在铜排上并以串联方式与检测模块202连接。

在实际应用中，假设设定测控系统中的低电平为有效信号，温度采集模块201优选为温控开关，个数优选为3个，且3个温控开关优选为串联。串联方式中，电路板只需要1个di端口即可实现铜排温度测控功能，对工艺和硬件资源要求简单。当检测模块202检测到变流器三相铜排中任意一相铜排温度大于设定阈值时，温控开关的工作状态就会发生变化，即温控开关常闭触点就会自动跳变为常开触点，这时检测模块202中的检测信号由就会由高电平变为低电平，同时检测模块202会将该信号反馈至变流器控制器中，控制变流器停止工作。可以理解的是，温度采集模块201除了可以选用温控开关之外，还可以选用温度传感器等，本发明并不做限定；还需要说明的是，在整个测控系统中，也可以选用1个集成度高的温控开关，选用3个温控开关只是一种优选地实施方式；3个温控开关也可设计为并联方式，只是设计为并联方式时，电路板需要3个di端口，工艺及硬件资源需求相对复杂。但是，温控开关的个数以及连接方式并不会影响本申请实施例的实现。

应用本发明所提供的变流器铜排温度测控系统，首先采集铜排的温度；然后判断采集到的温度是否大于设定阈值；如果是，则变流器中的控制器发送停机指令以使变流器停止工作。现有技术中，风电机组在工作时会受各种因素的影响，进而会使变流器中的铜排温度升高，导致铜排熔化或风电机组发生短路等故障，所以利用该测控系统，通过采集铜排的温度，并且当采集到的铜排温度大于设定阈值时，变流器中的控制器就发送停机指令以使变流器停止工作，可以及时地防止由于变流器中的铜排温度过高导致铜排熔化或风电机组发生短路等故障，增加并完善了现有风电机组变流器铜排温度监控策略。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括：

安装于铜排和温度采集模块201之间的导热绝缘板。

为防止变流器主回路中的高电压经铜排温度测控回路串入弱电控制回路，对人体造成伤害，需要通过在采集模块201和铜排之间加装导热绝缘板以加强温度采集模块201的绝缘强度，当然在设定温度阀值时需要考虑导热绝缘板对铜排温度热传导的影响，在设计过程中，可以在铜排和温度采集模块201之间安装导热绝缘板。在实际应用中，因为风电机组的工作电压高达690vac，而铜排测温回路的电压值为24vdc，为了防止发生危险，保证人身安全，可以在铜排和温度采集模块201之间安装导热绝缘板。在铜排和温度采集模块201之间安装导热绝缘板之后，需要考虑导热绝缘板对铜排温度热传导的影响，需要根据相关实验数据对温控开关的过温保护值即设定温度阀值进行适当修正，温控开关的过温保护定值可参考电抗器过温保护相关标准来选定，本发明不做限定。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括：

第一熔丝、第二熔丝和第三熔丝；

第一熔丝与第一温控开关连接，第二熔丝与第二温控开关连接，第三熔丝与第三温控开关连接。

为进一步防止变流器主回路中的高电压经铜排温度测控回路串入弱电控制回路，对人体造成伤害，提高可靠性，该测控系统还包括第一熔丝、第二熔丝和第三熔丝；第一熔丝与第一温控开关连接，第二熔丝与第二温控开关连接，第三熔丝与第三温控开关连接。若温控开关及测控线路出现绝缘损坏等情况时，熔丝熔断可以起到保护的作用，避免对系统造成进一步损坏及对人体造成伤害。

为了使本领域技术人员更好地理解本方案，下面详细说明变流器铜排温度测控原理，图3为本发明实施例所提供的一种变流器铜排温度测控原理示意图，如图3所示，图中画出了3个温控开关分别为第一温控开关301、第二温控开关302和第三温控开关303；3个熔丝分别为第一熔丝3011、第二熔丝3021和第三熔丝3031，检测模块202。

在本实施例中采用24vdc供电电源供电，因为变流器中有三相铜排，所以优选地选用3个温控开关对三相铜排温度进行采集，在实际应用中，也可以采用1个集成度高的温控开关，在此不再赘述。采用3个温控开关时，3个温控开关优选为串联连接，假设第一温控开关301用于采集a相铜排温度、第二温控开关302用于采集b相铜排温度和第三温控开关303用于采集c相铜排温度，三个温控开关是紧紧贴合在铜排上的，在实际应用中只要a、b、c三相铜排中有一相铜排温度大于设定阈值，相应的温控开关就自动从常闭触点跳变为常开触点，这时温度检测模块202就可以检测到对应温控开关的工作状态发生变化，变流器控制器就会发送停机指令以使电流器停止工作(正常停机)，为了避免对风电机组系统造成进一步损坏，针对每一个温控开关都增加了相应的保护熔丝，即第一熔丝3011、第二熔丝3021和第三熔丝3031，可提高系统可靠性，若温控开关及测控线路出现绝缘损坏等情况时，相对应的熔丝就会熔断起到保护作用，同时，为了防止变流器主回路690vac电源经铜排温度测控回路串入24vdc弱电检测回路，可以考虑在每个温控开关与铜排之间安装导热绝缘板，在图3中未画出导热绝缘板，安装导热绝缘板的目的是为了加强对应温控开关的绝缘强度，同时还考虑了导热绝缘板对铜排温度热传导的影响，根据相关实验数据对相应温控开关的过温保护值即设定温度阀值进行了适当修正。在实际应用中，3个温控开关还可以采用并联连接的方式，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种变流器铜排温度测控方法及系统进行了详细介绍。本文中运用几个实例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明，只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本领域技术人员，在没有创造性劳动的前提下，对本发明所做出的修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请中。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个操作与另一个操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”等类似词，使得包括一系列要素的单元、设备或系统不仅包括那些要素，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单元、设备或系统所固有的要素。