一种动力电缆安全监控方法和设备技术

技术编号:7842525 阅读:201 留言:0更新日期:2012-10-13 00:48
本发明专利技术公开了一种动力电缆安全监测的方法和设备,所述方法为接收第一测温装置测量的环境温度信号和第二测温装置测量的动力电缆表面温度信号,根据动力电缆的安全载流量与所述环境温度信号和表面温度信号之间的反比例关系,计算动力电缆的安全载流量,比较获取到的动力电缆的电流信号与所述安全载流量的大小,如果动力电缆中的电流信号大于安全载流量,向变频器发送一个控制信号,使变频器根据所述控制信号控制发动机的转矩变化改变发电功率,从而改变电缆中的电流;所述设备为实现上述方法对应的设备,实现了对实时监控,动态改变动力电缆的大小,从而确保整个发电系统安全有效的运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电カ电缆领域,特别是涉及ー种动カ电缆安全监控方法和设备。
技术介绍
风能蕴含量巨大,全球可利用的风能为2X IO7MW,比可开发利用的水能总量大10倍。风カ发电是利用风能的主要形式,风カ带动风车叶片旋转,再通过增速机提升旋转的速度,来促使风カ发电机组发电,将风的动能转变成机械能,再把机械能转化为电能。与煤燃烧发电和核能发电相比,风カ发电不需要使用燃料,也不会产生辐射和空气污染,是ー种清洁的可再生能源,因此,风カ发电成为世界各国研究的热点之一。发电机产生的电流通过动カ电缆向外传输,选择合适的动カ电缆主要參照其安全 载流量的大小。动カ电缆载流量是指一条电缆线路在输送电能时所允许通过的电流量。若动カ电缆中的电流超过其载流量达到一定时间,可能导致动力电缆过热引发火灾等严重事故。动カ电缆的载流量不仅与电缆的材料、型号、铺设方法、导线截面积有关,还与环境温度有关。风カ发电厂一般选在平均风速大于3m/s,风向稳定,开阔的地域。风カ发电机组所在的风场通常是受季节影响温度变化很大的区域,炎热的夏天,风场的温度很高,发电机舱散热不好,容易使舱内温度升高,导致舱内的动カ电缆表面的温度升高,其载流量也随之发生变化。当机舱温度达到25°C以后,载流量变化尤为明显。环境温度升高,电路中的电流容易超出动カ电缆的载流量,动カ电缆就容易过热烧毁。为了保护动カ电缆,可以采用增大动カ电缆表面积的方法。动カ电缆表面积增加,其载流量増加,动カ电缆对电流的承载能力増大,当温度升高时,可以在一定范围内保护动カ电缆,防止电缆过热。但是这种方法只能在一定程度上保护动カ电缆,当温度升高到一定程度,动力电缆还是会过热烧毁;另外,增加动力电缆的表面积,会増加发电成本。还可以在电路中安装热继电器和断路器来保护动カ电缆,环境温度升高,导致动カ电缆表面的温度升高,当表面的温度高于一定温度值时,热继电器和断路器就会断开,整个发电机组停止工作,动カ电缆中没有电流通过,保护动カ电缆不被烧毁。使用上述方法保护动カ电缆有如下缺点这种保护动カ电缆的措施虽然有效的防止动カ电缆过热,但是直接导致整个发电系统停机,影响了风カ发电机组的持续工作,给风カ发电带来一定损失。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供了ー种动カ电缆安全监控方法和设备,通过实时监控,防止电流严重超出动カ电缆的载流量,动态调节动カ电缆中的电流大小,达到保护动カ电缆的目的,从而有效的保证风カ发电机组长期安全可靠运行。一种动カ电缆安全监控方法,该方法包括接收第一测温装置测量的环境温度信号和第二测温装置测量的动カ电缆表面温度信号;根据动カ电缆的安全载流量与所述环境温度信号和表面温度信号之间的反比例关系,计算动力电缆的安全载流量;比较获取到的动カ电缆的电流信号与所述安全载流量的大小,如果动カ电缆中的电流信号大于安全载流量,向变频器发送ー个控制信号,使变频器根据所述控制信号控制发动机的转矩变化改变发电功率,从而改变电缆中的电流。其中,所述如果动カ电缆中的电流信号大于安全载流量之后,还进一歩包括向计时装置发送ー个触发信号,触发计时装置开始计时;如果接收到计时装置在动カ电缆中的电流信号持续大于安全载流量的时间超过预设的安全值时发送的报警信号,向变频器发送ー个控制信号,并控制计时装置重新计时置零。 其中,在计算动力电缆的安全载流量之前,还进ー步包括接收计数器因计数超时而发送的触发信号,在触发信号的触发下计算动カ电缆的安全载流量,等待下一个计数周期。其中,所述比较获取到的动カ电缆的电流信号与所述安全载流量的大小包括直接从动カ电缆电路的互感器中采集动カ电缆的电流信号;比较采集到的动カ电缆的电流信号与所述安全载流量的大小。其中,所述比较获取到的动カ电缆的电流信号与所述安全载流量的大小包括直接从变频器的互感器中采集到的动カ电缆的电流信号;比较采集到的动カ电缆的电流信号与所述安全载流量的大小。其中,所述比较获取到的动カ电缆的电流信号与所述安全载流量的大小包括当变频器从互感器中采集到动カ电缆的电流信号后,从变频器中获取动力电缆的电流信号;比较获取的动カ电缆的电流信号与所述安全载流量的大小。一种动カ电缆安全监控设备,该设备包括第一测温装置、第二测温装置、控制器和变频器,控制器与第一测温装置、第二测温装置和变频器分别相连;所述第一测温装置,用于测量机舱内的环境温度,将环境温度信号输入到所述控制器;所述第二测温装置,用于测量动カ电缆的表面温度,将表面温度信号输入到所述控制器;所述控制器,用于根据动カ电缆的安全载流量与环境温度信号和表面温度信号之间的反比例关系,计算动力电缆的安全载流量,比较动カ电缆的电流信号与安全载流量的大小,如果动カ电缆中的电流信号大于安全载流量,发送ー个控制信号到所述变频器;所述变频器,用于接收所述控制器发送的控制信号,根据控制信号的指示控制发电机的转矩变化改变发电功率,从而改变电缆中的电流。其中,所述装置还包括一个计时装置,用于当动力电缆中的电流信号大于安全载流量吋,在所述控制器的触发下开始计吋,如果动カ电缆中的电流信号持续大于安全载流量的时间超过预设的安全值,向所述控制器发送报警信号,并重新置零;则所述控制器,用于在接收到报警信号后发送ー个控制信号到所述变频器。其中,所述设备还包括一个计数器,用于当计数器超时时,触发所述控制器比较动カ电缆的电流信号与安全载流量的大小,并重新计时归零,等待下一个计数周期。其中,所述控制器包括第一电流信号采集单元,用于从动力电缆电路的互感器中直接采集动力电缆的电流信号。其中,所述变频器包括一个互感器,则所述控制器包括第二电流信号采集单元,用于从位于所述变频器的互感器中采集动カ电缆的电流信号。其中,所述变频器包括一个互感器和第三电流信号采集单元,所述第三电流信号采集单元,用于从变频器中的互感器中采集动カ电缆的电流信号; 则所述控制器包括信号获取单元,用于从变频器中获取采集后的动カ电缆的电流信号。其中,所述第一测温装置为钼热电阻或红外线测温仪。其中,所述第二测温装置为钼热电阻或红外线测温仪。其中,所述第一测温装置暴露在机舱空气中。其中,所述第二测温装置安装在马鞍桥处的电缆束上,且与定子电缆表面紧密接触。可见,本专利技术有如下有益效果接收第一测温装置测量的环境温度信号和第二测温装置测量的动カ电缆表面温度信号,根据所述环境温度信号和表面温度信号与动カ电缆的安全载流量之间的反比例关系,计算动力电缆的安全载流量,比较获取到的动カ电缆的电流信号与所述安全载流量的大小,如果动カ电缆中的电流信号大于安全载流量,向变频器发送ー个控制信号,使变频器根据所述控制信号控制发动机的转矩变化改变发电功率,从而改变电缆中的电流,整个方法实时监控电流值,动态改变动力电缆中的电流大小,使动カ电缆的电流值在其载流量允许范围内,保护动カ电缆在安全可靠的状态下工作;其次,本专利技术通过改变动カ电缆中电流值的大小保护动カ电缆,不需要切断电路进行保护,使整个发电机组可以长期安全可靠的运行,不会由于瞬间停止工作对整个发电系统产生损伤。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电缆安全监控方法,其特征在于,该方法包括 接收第一测温装置测量的环境温度信号和第二测温装置测量的动力电缆表面温度信号; 根据动力电缆的安全载流量与所述环境温度信号和表面温度信号之间的反比例关系,计算动力电缆的安全载流量; 比较获取到的动力电缆的电流信号与所述安全载流量的大小,如果动力电缆中的电流信号大于安全载流量,向变频器发送一个控制信号,使变频器根据所述控制信号控制发动机的转矩变化改变发电功率,从而改变电缆中的电流。2.根据权利要求I所述的方法,其特征在于,所述如果动力电缆中的电流信号大于安全载流量之后,还进一步包括 向计时装置发送一个触发信号,触发计时装置开始计时; 如果接收到计时装置在动力电缆中的电流信号持续大于安全载流量的时间超过预设的安全值时发送的报警信号,向变频器发送一个控制信号,并控制计时装置重新计时置零。3.根据权利要求I所述的方法,其特征在于,在计算动力电缆的安全载流量之前,还进一步包括 接收计数器因计数超时而发送的触发信号,在触发信号的触发下计算动力电缆的安全载流量,等待下一个计数周期。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,所述比较获取到的动力电缆的电流信号与所述安全载流量的大小包括 直接从动力电缆电路的互感器中采集动力电缆的电流信号; 比较采集到的动力电缆的电流信号与所述安全载流量的大小。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其特征在于,所述比较获取到的动力电缆的电流信号与所述安全载流量的大小包括 直接从变频器的互感器中采集到的动力电缆的电流信号; 比较采集到的动力电缆的电流信号与所述安全载流量的大小。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其特征在于,所述比较获取到的动力电缆的电流信号与所述安全载流量的大小包括 当变频器从互感器中采集到动力电缆的电流信号后,从变频器中获取动力电缆的电流信号; 比较获取的动力电缆的电流信号与所述安全载流量的大小。7.一种动力电缆安全监控设备,其特征在于,该设备包括 第一测温装置、第二测温装置、控制器和变频器,控制器与第一测温装置、第二测温装置和变频器分别相连; 所述第一测温装置,用于测量机舱内的环境温度,将环境温度信号输入到所述控制器; 所...

【专利技术属性】
技术研发人员:于建军李红垒曾庆周王沛然李松强
申请(专利权)人:华锐风电科技江苏有限公司
类型:发明
国别省市:

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