[發明專利]風力發電機變流器空氣除濕器的控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 201010288900.2
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號: CN101957624A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 楊印博;張勁松;郭知彼;許浩;趙燕峰;曹國榮
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;F03D7/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及一種空氣除濕系統的控制系統，具體說是一種風力發電機機艙變流器中空氣除濕器的控制系統，此控制系統主要用于對位于機箱內部的除濕系統進行控制。

背景技術

在諸如大型風力發電機、海上鉆井、船舶、機車、航空設備等各個工業領域中會用到變流器裝備或設備。這些設備運行在復雜的氣候環境中和惡劣的天氣環境中以及在海邊，高海拔地區等等。通常大型風力發電機是最需要使用變流器的應用場合，但是大型風力發電機又通常運行在擁有良好風力資源的海岸，海上，高原，高山上，戈壁及其平原等地方。在這些地方，風力發電機及其變流設備經常受到濕氣（霧）（高山氣候），鹽堿（海洋氣候），溫度變化（日夜及其戈壁氣候）的影響。除了提高變流器元器件抗濕度，抗溫變能力，還要盡量做一些除濕，溫度調節等方面的設計延長變流器的使用壽命。

由于變流器的應用場合一般都是環境條件比較惡劣，比較極端，所以變流器機箱的設計一般都是密封度比較高的。但是，完全密封的話會導致成本比較高，另外變流器的經常維護和維修等原因，機箱通常不會制成完全壓力密封的。

在普通的環境中，由于變流器機箱不是壓力密封的，所以機箱內部空氣與機箱外部空氣之間溫度和氣壓變化不同步以及存在溫度差異形成對流。因此，機箱內部會形成露點溫度，在該溫度下濕氣會凝結并在機箱內積聚。在海洋環境和高山環境下，霧氣濕氣都比較重，在不完全密封的機箱內內濕氣也是自然比較重。

空氣中的濕度較大或者水汽凝結在元器件上的時候，會大幅縮短電子元件的使用壽命并且會對機械部件產生銹蝕。機箱內部凝結水會到導致電氣元件的絕緣電阻電容的電氣性能改變，對電氣的絕緣器件的性能也有所改變。這些都會導致元器件產生故障并且有可能導致元件乃至整個設備都遭損壞。

一旦濕氣比較大或者機械部件或電氣部件有凝露產生時，變流器的運行及其危險，容易造成變流器的功率器件爆炸，以及改變了變流器的工作性能和工作穩定，運行偏離其正常的運行參數。在原來的時候，在機箱內部缺少除濕器，但是具有溫度傳感器和濕度傳感器。并且控制單元沒隔一段時間檢測機箱內部溫度和濕度，但是都是作為單一量控制，在溫度過低的時候開啟機箱內部加熱器，防止低溫度損壞電氣部件。在濕度超過80%的相對濕度的時候停止變流器工作，但是對凝露的產生與否并不能控制，對濕度也沒有控制。只是在濕度大的時候停止變流器運行。因此很有必要加以改正。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有風機機艙變流器中空氣除濕器控制方式不足，為解決風機機艙變流器中空氣除濕控制效果不好的問題，而提出一種新型風力發電機變流器空氣除濕器的控制方法及控制系統。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：一種風力發電機機艙變流器中空氣除濕器的控制方法，利用位于冷卻液體循環系統上的加熱器對變流器和機箱內部加熱，并且根據連接于熱交換器的干燥系統上除濕器與機箱內部空氣形成的溫度差來判斷是否需要除濕。在系統內至少設有二個溫度傳感器；同時，在機箱內部設有濕度傳感器，在機箱外部設有數據采集和控制信號輸出需要的信號放大繼電控制單元，以及變流器本身所帶的控制單元。利用濕度傳感器和設在機箱內部的溫度傳感器檢測值計算出凝露點并與設在進水口的溫度傳感器檢測溫度進行比較，判斷機箱和變流器表面部件是否有冷凝水生成，如果小于等于凝露點，則此時機箱內部機箱部件存在凝露；如果大于凝露點，此時機械部件沒有凝露生成。當所比較判斷的數值達到計算出凝露點時，則需要進行除濕；此時啟動加熱器操作進行除濕。除濕器溫度為環境溫度值，所以機箱內部不同濕度情況下是通過控制加熱器或改變管路控制來改變機箱內部空氣溫度，控制除濕。此外，在變流器后，液體泵之前液體冷卻循環系統的任意地方還可設置有用于檢測液體冷卻循環系統的出水溫度的溫度傳感器，檢測液體冷卻循環系統出水溫度或者變流器機械部件溫度，檢測溫度是否過高，如果過高并且加熱器開啟時需要停止加熱器，如果此時加熱器本來就是關閉或者溫度過高超過變流器安全工作溫度的話，則需要停止變流器運行，防止變流器損壞。