[發明專利]電纜中間接頭檢測裝置及風力發電機組

在審

• 申請號: 201611128831.2
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106786363A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張新旺
• 申請（專利權）人: 烏魯木齊金風天翼風電有限公司
• 主分類號: H02H5/04
• 分類號: H02H5/04;H02H3/04;F03D9/25
• 代理公司: 北京金律言科知識產權代理事務所(普通合伙)11461
• 代理人: 黃海艷,劉潔

技術領域

本發明涉及清潔能源設備領域，尤其涉及一種電纜中間接頭檢測裝置及風力發電機組。

背景技術

隨著風力發電機組的大型化，塔筒1高度增高，動力電纜2直徑增大、長度增長和數量增多，電纜自重也相應增加，所以在機組安裝時為了便于動力電纜敷設，采用了分段電纜，使用冷壓銅連接管(即中間接頭3)方式將分段的電纜對接成整根電纜(如圖1所示)。由于施工管理不到位和操作人員的技術薄弱，機組塔筒內動力電纜中間接頭3存在以下問題：

電纜中間接頭銅連接管質量差，不符合標準，如銅管壁的厚度比國標規定的薄或長度短，或材料不合格。

施工時銅管壓接質量不合格，未嚴格安裝電纜中間接頭制作工藝壓接，存在虛壓的現象，即銅管與銅芯壓接不緊密、不牢固，如用力拉電纜可以將其從銅管中拔出，這屬于操作不正確造成。在塔筒內電纜接線施工時電纜中間接頭銅連接管壓接過程不便于監控，銅連接管壓接完后外部使用絕緣材料包裹處理，所以在驗收時很難檢查銅連接管的壓接是否合格，屬于隱蔽工序。

這些問題都會造成電纜中間接頭處接觸電阻過大，在機組運行時電纜中間接頭發熱量大和溫度高，將損壞銅連接管及其兩端處電纜的絕緣，甚至燒壞銅連接管或燒斷接頭處電纜。風力發電機組動力電纜通常采用同相多根并聯電纜(如圖2所示)，而且機組也沒有監測中間接頭的手段，所以即使一根電纜燒斷，機組也不會報警停機，那么就有可能造成重大事故的發生，如燒斷的電纜端頭與塔筒搭接(如圖3所示)，將造成發電機接地或變流器接地故障；或者同相電纜由于一根已燒斷，將導致同相其他電纜電流過載，還會發生燒斷其他電纜中間接頭的現象，最終將同相的電纜全部燒斷，但是這時問題已經非常嚴重，不但燒斷了同相電纜，還有可能發生重大事故。

電纜正常工作時所承受的溫度與導體無關，而與絕緣材料有關。絕緣材料不同，導體的最高工作溫度不同，通常導體與電纜外表有一定的溫差。如果電纜導體存在問題而溫度過高，一方面導致電纜絕緣電阻降低；另一方面由于絕緣層過度受熱膨脹，使絕緣層內部產生氣隙，這些氣隙在電場的作用下發生游離，最后導致絕緣的破壞，如果電纜的溫度長期高于額定溫度，則電纜的使用壽命將降低。

綜上所述，目前風力發電機組設計未對塔筒內電纜中間接頭處溫度進行監測，只有當同相多根并聯電纜全部燒斷或燒斷的電纜端部與塔筒接觸發生接地故障，機組才報出故障而停機，此時故障已經非常嚴重，后果不敢設想。

發明內容

本發明的實施例提供一種電纜中間接頭檢測裝置及風力發電機組，以解決電纜中間接頭不能檢測的問題。

為達到上述目的，本發明的實施例提供一種電纜中間接頭檢測裝置，其包括：溫度傳感器，溫度傳感器固定設置在風力發電機組的電纜的中間接頭上，且溫度傳感器的電阻值隨中間接頭的溫度變化；繼電器，繼電器包括控制開關，溫度傳感器與繼電器的輸入端連接，當溫度傳感器的電阻值高于第一設定值時，控制開關斷開；控制器，繼電器的控制開關通過輸出端與控制器連接，控制開關斷開時，控制器控制報警。

進一步地，溫度傳感器為正溫度系數熱敏電阻。

進一步地，溫度傳感器為多個，溫度傳感器與電纜的中間接頭一一對應地連接，多個溫度傳感器串聯，并與繼電器連接形成檢測組。

進一步地，檢測組為多個，每個檢測組均包括一個繼電器，各繼電器均包括一個控制開關，多個控制開關串聯，并與控制器連接。

進一步地，溫度傳感器通過絕緣固定件與電纜的中間接頭固定。

進一步地，絕緣固定件為絕緣綁扎帶。

進一步地，控制器為可編程邏輯控制器。

根據本發明的另一方面，提供一種風力發電機組，其包括電纜，各電纜均包括至少兩個電纜段，相鄰兩個電纜段之間通過中間接頭連接，風力發電機組還包括中間接頭檢測裝置，中間接頭檢測裝置為上述的電纜中間接頭檢測裝置，電纜中間接頭檢測裝置與至少一個中間接頭連接。

進一步地，電纜為風力發電機組的動力電纜，電纜中間接頭檢測裝置的溫度傳感器與動力電纜上的中間接頭一一對應地設置。

進一步地，風力發電機組還包括風機控制器，電纜中間接頭檢測裝置的控制器為風機控制器，風機控制器在控制開關斷開時，控制風力發電機組停機和/或報警。

本發明的實施例的電纜中間接頭檢測裝置通過溫度傳感器對中間接頭的溫度進行檢測，并將溫度變化轉換為電阻值的變化傳遞給繼電器，繼電器根據電阻值使控制開關動作，從而使控制器根據控制開關的動作控制是否進行報警，實現了對中間接頭的監測，確保中間接頭的工作安全，提高風力發電機組工作的安全性。

附圖說明