本发明专利技术公开了一种海上风机变压器散热系统故障检测装置，包括传感器模块、数据采集模块、故障检测模块、报警模块和通讯模块，通过传感器模块用于获取变压器散热系统内部运行参数和外部环境参数，数据采集模块对传感器模块采集的数据进行处理后输入故障检测模块，故障检测模块对变压器的散热系统进行故障检测，并将检测的结果输入至报警模块，对散热系统运行异常进行报警；整个故障检测装置还设有通讯模块对散热系统运行状态进行信息传输；本装置具有远程监控、异常报警和自我保护等功能，当外部环境参数和内部运行参数出现异常时，通知运维人员根据不同故障进行对应的故障消缺，可以有效保护保护变压器散热系统，延长其使用寿命，减少维护次数。减少维护次数。减少维护次数。
【技术实现步骤摘要】
一种海上风机变压器散热系统故障检测装置
[0001]本专利技术涉及海上风电领域，尤其涉及一种海上风机变压器散热系统的故障检测装置。
技术介绍
[0002]海上风电机组安装在近海海域，维护困难，维护费用非常高。所以海上风机变压器设计应充分考虑其维护性。而变压器散热系统是海上风电机组的关键辅助系统之一，是确保机组安全稳定运行的重要保证。
[0003]由于海上风电机组运行于高盐雾、高湿度的恶劣海洋环境。盐雾指含氯化钠等氯化物的大气，氯离子会穿透金属表面的氧化层发生电化学反应，使风机内的机械和电子元件受到腐蚀；江苏区域的近海风电场还易遭受秸秆焚烧导致的烟雾及沿岸柳絮等影响，直接导致海上风机变压器的散热系统进风口及散热片格栅堵塞，使海上风机降功率运行甚至停机，造成巨大的发电量损失。目前已有专利技术CN202023152453.6提出了一种用于风电机组变频器的散热防护装置，该专利技术解决了夏季大风期间塔筒内部环境温度过高、风机塔筒门散热片易被柳絮堵塞导致的机组变流器持续升温问题；以及冬季风况过大，风机变频器受到外界冷空气影响，靠近塔筒门处温度迅速下降，风机变频器温差过大从而导致风机停机的技术问题。
[0004]海上风机变压器散热系统发生故障通常是因为通风不顺畅，空气流量减少，设备受腐蚀而损坏，使得冷却液不能够及时对变压器降温等造成。因此，海上风机变压器的正常运行，需要一套散热系统故障检测装置，用以检测各类影响变压器散热系统正常运行的因素成分，保护海上风机变压器的安全稳定运行。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中存在的不足，本申请提出了一种海上风机变压器散热系统故障检测装置，适用于海上风电机组变压器散热系统的检测和保护。
[0006]该装置应用于海上风机塔筒中，通过传感器模块可实现海上风机变压器散热系统的外部环境参数，包括烟雾S(mg/m3)、湿度H(％RH)、盐雾Y(mg/m3)、空气流量A(m3/h)和散热系统内部运行参数，包括冷却液温度T(℃)、冷却液pH值pH、冷却液流量V(m3/h)等参数的检测。将检测到的信号经芯片处理进行散热系统故障检测，便于维护人员实时掌握变压器散热系统的工作状态。本装置具有远程监控、异常报警和自我保护等功能，当外部环境参数和内部运行参数出现异常时，通过远程通讯的方式通知运维人员根据不同故障进行对应的故障消缺。该装置可以有效保护保护变压器散热系统，延长其使用寿命，减少维护次数。
[0007]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种海上风机变压器散热系统故障检测装置，包括，
[0009]传感器模块，所述传感器模块设置在变压器散热系统外部通风口处和内部冷却管道处；设置在外部通风口处的传感器模块用于获取变压器散热系统外部环境参数，设置在
内部冷却管道处的传感器模块用于获取变压器散热系统内部运行参数；
[0010]数据采集模块，所述数据采集模块的输入端信号连接传感器模块，接收传感器采集得来的数据，所述数据采集模块的输出端连接故障检测模块；
[0011]故障检测模块，所述故障检测模块信号连接数据采集模块，并根据数据采集模块所采集的数据对变压器的散热系统进行故障检测；
[0012]报警模块，所述报警模块与故障检测模块信号连接，用于对散热系统运行异常进行报警；
[0013]通讯模块，所述通讯模块与故障检测模块信号连接，用于对散热系统运行状态进行信息传输。
[0014]进一步，所述传感器模块包括烟雾浓度传感器、湿度传感器、盐雾浓度传感器、空气流量传感器、冷却液温度传感器、冷却液pH值传感器和冷却液流量传感器，所述烟雾浓度传感器、湿度传感器、盐雾浓度传感器和空气流量传感器安装在散热系统外部通风口处，检测外部环境参数；所述冷却液温度传感器、冷却液pH值传感器和冷却液流量传感器均设置在散热系统内部冷却管处，检测内部运行参数。
[0015]进一步，所述数据采集模块对所采集的数据进行如下处理：
[0016]数据重构：剔除传感器采集原始信息中的无用字符标识，仅保留采集时间和参数数值信息；
[0017]数据对比：将实时测量的参数数值x
i，j
与设定限值x
i，j，d
做差，记差的绝对值为差值Δx
i，j
，以差值Δx
i，j
代替参数测量的对应值；
[0018]批量封装：采用分批数据格式封装缓解海底电缆的通信压力，封装同一参数中的3组连续采样数据，按照与接受端约定的格式进行打包封装进而通过通讯模块传输。
[0019]进一步，所述故障检测模块的工作流程为：
[0020]S1、针对不同的检测参数选取相应的采样周期；
[0021]S2、针对不同的检测参数设定相应的限值，根据实际检测值与限值进行比较，进而判断检测参数是否存在异常；
[0022]S3、环境类参数和运行类参数分开独立检测，若任意一类参数被检测为异常时，则表明散热系统的运行出现故障。
[0023]进一步，所述检测参数的限值的设定标准为：获取海上风机在稳定工况运行时，通过对历史期间中多次测量统计平均值得到的。进一步，在没有基线值和设备具体使用标准的情况下，采用自制标准确定参数限值。在散热系统安装后的参数验收值为基准，记录一段时期的运行数据，把出现异常情况时的参数值作为报警值，记录多次异常情况，并以最小报警值作为系统是否处于稳定运行状况的参数限值。
[0024]进一步，所述报警模块采用蜂鸣器和状态指示灯进行报警工作。
[0025]进一步，所述故障检测模块在参数未超过限值时，显示散热系统工作状态的状态指示灯呈现绿色，代表工作状态正常；
[0026]所述故障检测模块在检测出单个参数超过限值时，仅通过状态指示灯呈现绿灯闪烁的现象表示传感器检测参数的不确定性，并对相关参数进行延时采样，当且仅当检测参数恢复到正常工作范围内，状态指示灯由绿灯闪烁转为持续绿灯；若延时采样后检测参数仍为异常，则暂停风机运行，需对风机进行故障排查；
[0027]所述故障检测模块在检测出两个及以上的参数超过限值时，故障检测装置诊断散热系统判断属于外部发生故障或内部发生故障，触发报警模块的蜂鸣器工作且状态指示灯转为红色，继而开展设备维护工作。
[0028]进一步，所述远程通讯模块，将故障检测模块的数据信息经海底电缆中铺设的光纤汇聚至海上升压站，再由光纤传输到陆上集控中心，运维人员通过上位机实时监测海上风机变压器散热系统的工作状态。
[0029]进一步，所述数据采集模块，故障检测模块，报警模块和通讯模块均采用TMS320F28004X芯片。本专利技术的有益效果：
[0030]1、本专利技术所设计的海上风机变压器散热系统故障检测装置，针对海洋环境专门开展烟雾、湿度和盐雾等环境参数检测，避免外界环境因素引起的变压器散热系统失效破坏。
[0031]2、本专利技术所设计的海上风机变压器散热系统故障检测装置，可对变压器散热系统自身冷却管道内冷却液的运行状态进行有效本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海上风机变压器散热系统故障检测装置，其特征在于，包括，传感器模块，所述传感器模块设置在变压器散热系统外部通风口处和内部冷却管道处；设置在外部通风口处的传感器模块用于获取变压器散热系统外部环境参数，设置在内部冷却管道处的传感器模块用于获取变压器散热系统内部运行参数；数据采集模块，所述数据采集模块的输入端信号连接传感器模块，接收传感器采集得来的数据，所述数据采集模块的输出端连接故障检测模块；故障检测模块，所述故障检测模块信号连接数据采集模块，并根据数据采集模块所采集的数据对变压器的散热系统进行故障检测；报警模块，所述报警模块与故障检测模块信号连接，用于对散热系统运行异常进行报警；通讯模块，所述通讯模块与故障检测模块信号连接，用于对散热系统运行状态进行信息传输。2.根据权利要求1所述的一种海上风机变压器散热系统故障检测装置，其特征在于，所述传感器模块包括烟雾浓度传感器、湿度传感器、盐雾浓度传感器、空气流量传感器、冷却液温度传感器、冷却液pH值传感器和冷却液流量传感器，所述烟雾浓度传感器、湿度传感器、盐雾浓度传感器和空气流量传感器安装在散热系统外部通风口处，检测外部环境参数；所述冷却液温度传感器、冷却液pH值传感器和冷却液流量传感器均设置在散热系统内部冷却管处，检测内部运行参数。3.根据权利要求1所述的一种海上风机变压器散热系统故障检测装置，其特征在于，所述数据采集模块对所采集的数据进行如下处理：数据重构：剔除传感器采集原始信息中的无用字符标识，仅保留采集时间和参数数值信息；数据对比：将实时测量的参数数值x
i，j
与设定限值x
i，j，d
做差，记差的绝对值为差值Δx
i，j
，以差值Δx
i，j
代替参数测量的对应值；批量封装：采用分批数据格式封装缓解海底电缆的通信压力，封装同一参数中的3组连续采样数据，按照与接受端约定的格式进行打包封装进而通过通讯模块传输。4.根据权利要求3所述的一种海上风机变压器散热系统故障检测装置，其特征在于，所述故障检测模块的工作流程为：S1、针对不同的检测参数选取相应的采样周期；S2、针对不同的检测参数设定相应的限值，根据实际...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛前华，邢建辉，吴涛，王德星，周桂明，张思远，伍磊，阚建飞，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：
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