專利名稱：風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)器及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交流回路測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備中薄弱環(huán)節(jié)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試及質(zhì)量控制更是風(fēng)電領(lǐng)域的難題，相關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)未得到實(shí)際采用，行業(yè)內(nèi)無(wú)有效實(shí)用的測(cè)試工具，如大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2. (MW交流控制回路由導(dǎo)線，微斷開關(guān)、熔斷器、接觸器、CPU等組成，由 PLC開入模塊采集微斷接觸器等狀態(tài)，開出模塊控制相應(yīng)接觸器、繼電器閉合與斷開，從而實(shí)現(xiàn)回路功能以及對(duì)其控制和故障識(shí)別等。
風(fēng)電控制系統(tǒng)交流回路為擔(dān)負(fù)著整個(gè)風(fēng)電機(jī)組設(shè)備的供電管理及控制，其中光風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)的三項(xiàng)交流回路近三十路，單項(xiàng)交流回路近三十路，需要檢測(cè)的端子2百多個(gè)，若人工去檢測(cè)回路相序、回路是否虛接，一方面工作量(200多個(gè)端子)容易漏測(cè)和引入錯(cuò)誤，回路本身的一些控制功能也測(cè)不到，另外無(wú)法檢測(cè)三項(xiàng)回路之間是否相序接錯(cuò)，即使用三項(xiàng)電能質(zhì)量分析也不能保證。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有的檢測(cè)方法工作量大、易引入人為錯(cuò)誤，檢測(cè)存在遺漏項(xiàng)目的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)方法步驟如下(1)將待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路的電源線、控制回路通訊線和開入開出引出線分別連接到風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)的相應(yīng)接口；(2)風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)的控制器控制接觸器給待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路上電， 通過(guò)斷開、閉合相應(yīng)微斷、接觸器來(lái)改變待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路各項(xiàng)相電壓的有無(wú)，控制器根據(jù)采集信號(hào)來(lái)判斷保護(hù)開關(guān)、熔斷器是否正常，變位情況是否正確、順序是否正確，若有故障則判斷出具體哪個(gè)保護(hù)開關(guān)或熔斷器故障；(3)控制器通訊控制待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路的相應(yīng)信號(hào)輸出模塊，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)接觸器閉合或斷開，使對(duì)應(yīng)回路斷電或供電；(4)控制器依次斷開和閉合風(fēng)電機(jī)組交流回路測(cè)試系統(tǒng)的接觸器檢測(cè)待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路的輸出電壓，判斷相序是否正確。
進(jìn)一步的，所述步驟(2)中風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)的控制器通過(guò)斷開、閉合相應(yīng)微斷、接觸器來(lái)改變待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路各項(xiàng)相電壓的有無(wú)且是否大于設(shè)定門檻值來(lái)判斷是否虛接。
進(jìn)一步的，若是第一次進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)，完成第(1)步后還需進(jìn)行對(duì)待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路進(jìn)行上電前檢查。
本發(fā)明的風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案如下包括控制器，該控制器的信3號(hào)輸入端分別通過(guò)光耦與被測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流電源輸出端相連，用于采集被測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路電壓值，所述控制器控制連接有保護(hù)元件和接觸器，用于控制被測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路各項(xiàng)電源的通斷。
進(jìn)一步的，所述光耦為門檻值可調(diào)光耦。
本發(fā)明的風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，用控制器來(lái)控制接觸器給主控系統(tǒng)上電，通過(guò)斷開閉合風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)相應(yīng)微斷、接觸器等來(lái)改變風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)交流回路各項(xiàng)相電壓的有無(wú)，由測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)光隔、控制器檢測(cè)相應(yīng)風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)回路電壓的有無(wú)電壓、相序是否正確。采用控制器自動(dòng)判斷，避免因回路多工作量大造成人為引入故障，漏測(cè)某些回路，且大量提高了測(cè)試效率和安全性，風(fēng)電機(jī)組的主控系統(tǒng)輸出的交流回路都近百路，人為測(cè)試非常費(fèi)時(shí)，也存在不安全隱患?；芈返奈嗉绕鸬胶芎玫膭?dòng)態(tài)保護(hù)效果，又可以避免故障擴(kuò)大，增加了電路的可靠性，安全性；由于電路只采用很少的功率器件，從成本上看，該電路價(jià)格低廉，相對(duì)于整個(gè)驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō)，基本上不增加額外的成本，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。


圖1為風(fēng)電控制系統(tǒng)交流回路原理圖示例； 圖2為風(fēng)電控制系統(tǒng)交流回路測(cè)試系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)用控制器來(lái)控制接觸器Kl、K2、K3給主控系統(tǒng)上電，通過(guò)斷開閉合風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)相應(yīng)微斷、接觸器(通過(guò)通訊控制)等來(lái)改變風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)交流回路各項(xiàng)相電壓的有無(wú)，由測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)光隔、控制器檢測(cè)相應(yīng)風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)回路電壓的有無(wú)電壓、相序是否正確，觸點(diǎn)的動(dòng)作情況是否與預(yù)期一致，從而檢測(cè)主控系統(tǒng)硬件回路、器件和接線有無(wú)虛接等。測(cè)試系統(tǒng)的微斷Fl、F2安裝在實(shí)驗(yàn)人員便于操作的位置，一方面需實(shí)現(xiàn)由人可在測(cè)試柜體表面操作，便于人為控制和檢修，另一方面防止風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)引接線等問(wèn)題出現(xiàn)短路起保護(hù)作用。
以風(fēng)電控制主控系統(tǒng)眾多交流回路中的變流器冷卻風(fēng)扇控制回路為例，來(lái)說(shuō)明如何對(duì)交流控制回路進(jìn)行測(cè)試。如圖1為風(fēng)電控制系統(tǒng)交流回路原理圖示例變流器冷卻風(fēng)扇供電控制回路，藍(lán)色線條為導(dǎo)線，接引相電壓為AC230V電源；黃色5-11為主控系統(tǒng)對(duì)外接線端子，實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)連接；Q2. 3和Q2. 6為防過(guò)載短路保護(hù)開關(guān)；Q29. 3、Q29. 4、Q29. 5 為接觸器的觸點(diǎn)控制回路供電或切除電源；避雷器為防雷器件；紫色為PLC的I/O采集與控制點(diǎn)。
如圖2所示，風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)包括控制器PLC，該控制器的信號(hào)輸入端分別通過(guò)光耦與被測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流電源輸出端相連，用于采集被測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路電壓值，控制器控制連接有保護(hù)元件和接觸器，用于控制被測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路各項(xiàng)電源的通斷。L1-3為三項(xiàng)交流電源接入端；F1、F2為起保護(hù)作用的微斷或熔斷器，當(dāng)被測(cè)回路或測(cè)試回路發(fā)生短路故障時(shí)起保護(hù)作用，另外安裝在實(shí)驗(yàn)人員便于操作的位置便于對(duì)被測(cè)回路或測(cè)試回路電源控制，分析查找問(wèn)題；K1、K2、K3為接觸器，可由控制器靈活控制給被檢測(cè)系統(tǒng)交流回路上電和斷電，被測(cè)系統(tǒng)的交流回路電壓值由檢測(cè)回路的光隔進(jìn)行強(qiáng)弱電隔離，供測(cè)試回路的控制器采集，光隔通斷門檻值選用可調(diào)器件，便于根據(jù)測(cè)試需求設(shè)定門檻，根據(jù)現(xiàn)有測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)，對(duì)AC230V回路來(lái)說(shuō)若回路中存在虛接則輸出電壓將小于200V，故在此設(shè)定光隔通斷門檻為200V，實(shí)際中可根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。
檢測(cè)系統(tǒng)中控制器通過(guò)控制接觸器控制被測(cè)系統(tǒng)各項(xiàng)電源的通斷，通過(guò)光隔隔離采集被測(cè)系統(tǒng)的交流回路的實(shí)際供電控制情況，并與被測(cè)系統(tǒng)通訊獲得被測(cè)系統(tǒng)的預(yù)期供電控制情況，通過(guò)控制器自動(dòng)比對(duì)實(shí)際供電控制情況和預(yù)期供電控制情況，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)主控系統(tǒng)交流回路、回路器件和接線虛接、相序等。
檢測(cè)方法具體步驟如下 1、接線確認(rèn)F2處于斷開位置，連接風(fēng)電控制系統(tǒng)的電源輸入了回路到系統(tǒng)對(duì)外的電源線、控制回路通訊線和開入開出等連接到測(cè)試系統(tǒng)的相應(yīng)工裝接口上。
2、上電前檢查(本項(xiàng)需手動(dòng)測(cè)試)檢測(cè)風(fēng)電機(jī)組控制回路的熔斷器保護(hù)開關(guān)的熔斷值是否正確。
依次閉合風(fēng)電機(jī)組控制柜的保護(hù)開關(guān)，用萬(wàn)用表檢測(cè)風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)(主控系統(tǒng)塔基柜底部的配電柜)電源接入口，各相相間電阻以及相對(duì)地和N的阻值，相間阻值約為 1兆多歐，單項(xiàng)對(duì)也約為幾百千歐，無(wú)異常合上測(cè)試測(cè)試系統(tǒng)的微斷F2，給風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)上電，若阻值異常根據(jù)圖紙檢測(cè)風(fēng)電控制系統(tǒng)交流回路，排除規(guī)章后才可上電。
3、測(cè)試程序的自動(dòng)寫入上電后對(duì)風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)進(jìn)行寫入測(cè)試程序。并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，既控制相應(yīng)接觸器、繼電器閉合和斷開，使相應(yīng)交流輸出回路可正常供電，檢測(cè)對(duì)應(yīng)接觸器、微斷、繼電器所關(guān)聯(lián)的觸點(diǎn)是否正確，若不正常排除故障，替換器件或更改錯(cuò)誤接線，為下一步自動(dòng)測(cè)試做準(zhǔn)備，使被測(cè)試交流回路按預(yù)期進(jìn)行預(yù)期供電控制。
4、回路中保護(hù)開關(guān)、熔斷器功能檢查風(fēng)電控制系統(tǒng)上電后，以其中主控系統(tǒng)為例，測(cè)試程序運(yùn)行后，依次斷開和合上主控系統(tǒng)各個(gè)交流回路的保護(hù)開關(guān)、熔斷器如圖1為風(fēng)電控制系統(tǒng)交流回路原理圖示例中的Q2. 3 和Q2. 6，一方面通過(guò)通訊把檢測(cè)到相應(yīng)DI送到測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)判斷相應(yīng)DI變位情況是否正確、順序是否正確，若有故障應(yīng)判斷出具體哪個(gè)保護(hù)開關(guān)或熔斷器故障，另一方面測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)主控系統(tǒng)輸出電壓有無(wú)且是否大于某個(gè)門檻(200V)，由此判斷保護(hù)開關(guān)、熔斷器是否正常(熔斷器的安數(shù)需要人工檢測(cè))，與通訊值比對(duì)，測(cè)試報(bào)告中記錄變位時(shí)間、電壓有無(wú)變化時(shí)間，以及此回路及其器件測(cè)試結(jié)果。測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)可以顯示變位信息與通訊信息，以便于局部故障時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。如圖1風(fēng)電控制系統(tǒng)交流回路原理圖示例所示變流器冷卻風(fēng)扇供電控制回路保護(hù)開關(guān)、熔斷器測(cè)試判斷如下(1)人為斷開Q2.3，K14. 1的DI6. 13的狀態(tài)為0，端子5，6，7無(wú)電壓，9，10, 11有電壓；(2)接下來(lái)斷開Q2.6，Κ14. 1的DI6. 14的狀態(tài)為0，端子5，6，7無(wú)電壓，9，10, 11無(wú)電壓；(3)然后閉合Q2.3，Κ14. 1的DI6. 13的狀態(tài)為1，端子5，6，7有電壓，9，10，11無(wú)電壓；(4)最后閉合Q2.6，K14.1的DI6. 14的狀態(tài)為1，端子5，6，7有電壓，9，10，11有電壓；符合以上描述回路正常，在報(bào)告中記錄以上信息，若有問(wèn)題定位到相應(yīng)回路具體器件; 其他交流電源回路依此開展測(cè)試。
5、風(fēng)電控制系統(tǒng)對(duì)交流回路的控制風(fēng)電控制系統(tǒng)對(duì)交流回路的控制，以圖1的主控系統(tǒng)變流器冷卻風(fēng)扇供電控制回路為例，測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)通信控制主控系統(tǒng)的相應(yīng)DO模塊，控制其開出，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)接觸器閉合和斷開，使對(duì)應(yīng)回路斷電和供電(測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè))，如圖1風(fēng)電控制系統(tǒng)交流回路原理圖示例所示變流器冷卻風(fēng)扇供電控制回路控制功能測(cè)試判斷如下(1)通過(guò)通訊控制主控系統(tǒng)K15.1的D07. 18，D07. 21為0，0，檢測(cè)通訊過(guò)來(lái)的K14. 1 的DI6. 17的狀態(tài)為0，DI6. 19的狀態(tài)為0，端子5，6，7無(wú)電壓，9，10, 11無(wú)電壓；(2)通過(guò)通訊控制主控系統(tǒng)K15.1的D07. 18，D07. 21為0，1，檢測(cè)通訊過(guò)來(lái)的K14. 1 的DI6. 17的狀態(tài)為1，DI6. 19的狀態(tài)為0，端子5，6，7電壓正常，9，10, 11無(wú)電壓；(3)通過(guò)通訊控制主控系統(tǒng)K15.1的D07. 18，D07. 21為1，0，檢測(cè)通訊過(guò)來(lái)的K14. 1 的DI6. 17的狀態(tài)為0，DI6. 19的狀態(tài)為0，端子5，6，7無(wú)電壓，9，10, 11無(wú)電壓；(4)通過(guò)通訊控制主控系統(tǒng)K15.1的D07. 18，D07. 21為1，1，檢測(cè)通訊過(guò)來(lái)的K14. 1 的DI6. 17的狀態(tài)為0，DI6. 19的狀態(tài)為1，端子5，6，7無(wú)電壓，9，10, 11電壓正常；符合以上描述回路正常，在報(bào)告中記錄以上信息，若有問(wèn)題定位到相應(yīng)回路具體器件； 其他交流電源回路依此開展測(cè)試。
6、相序測(cè)試風(fēng)電控制系統(tǒng)交流回路相序測(cè)試，以圖1中的主控系統(tǒng)變流器冷卻風(fēng)扇供電控制回路為例，控制測(cè)試系統(tǒng)依次斷開和閉合其接觸器ΚΙ、K2、K3檢測(cè)主控系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)相電壓為 230V回路的L1、L2、L3相的輸出，確認(rèn)相序無(wú)錯(cuò)誤，記錄信息。如圖1風(fēng)電控制系統(tǒng)交流回路原理圖示例所示變流器冷卻風(fēng)扇供電控制回路相序測(cè)試，依次操判斷作如下(1)斷開測(cè)試系統(tǒng)接觸器Kl，端子5，9無(wú)電壓，6，7，10，11有電壓；(2)斷開測(cè)試系統(tǒng)接觸器K2，端子5，6，9，10無(wú)電壓，7，11有電壓；(3)斷開測(cè)試系統(tǒng)接觸器K3，端子5，6，7，9，10,11全無(wú)電壓；(4)閉合測(cè)試系統(tǒng)接觸器Kl，端子5，9有電壓，6，7，10，11無(wú)電壓；(5)閉合測(cè)試系統(tǒng)接觸器K2，端子5，6，9，10有電壓，7，11無(wú)電壓；(6)閉合測(cè)試系統(tǒng)接觸器K3，端子5,6,7,9, 10，11全有電壓;符合以上描述回路正常，在報(bào)告中記錄以上信息，若有問(wèn)題定位到相應(yīng)回路具體器件; 其他交流電源回路依此開展測(cè)試。
7、除圖1所示的變流器冷卻風(fēng)扇供電控制回路外，其他風(fēng)電機(jī)組的交流控制回路的檢測(cè)依照回路原理圖開展4-6的檢測(cè)，1-3為測(cè)試第一個(gè)交流輸出回路時(shí)檢測(cè)一次就可。單相交流回路檢測(cè)也可照此檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)方法，其特征在于，該方法的步驟如下(1)將待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路的電源線、控制回路通訊線和開入開出引出線分別連接到風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)的相應(yīng)接口；(2)風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)的控制器控制接觸器給待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路上電， 通過(guò)斷開、閉合相應(yīng)微斷、接觸器來(lái)改變待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路各項(xiàng)相電壓的有無(wú)，控制器根據(jù)采集信號(hào)來(lái)判斷保護(hù)開關(guān)、熔斷器是否正常，變位情況是否正確、順序是否正確，若有故障則判斷出具體哪個(gè)保護(hù)開關(guān)或熔斷器故障；(3)控制器通訊控制待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路的相應(yīng)信號(hào)輸出模塊，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)接觸器閉合或斷開，使對(duì)應(yīng)回路斷電或供電；(4)控制器依次斷開和閉合風(fēng)電機(jī)組交流回路測(cè)試系統(tǒng)的接觸器檢測(cè)待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路的輸出電壓，判斷相序是否正確。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟(2)中風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)的控制器通過(guò)斷開、閉合相應(yīng)微斷、接觸器來(lái)改變待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路各項(xiàng)相電壓的有無(wú)且是否大于設(shè)定門檻值來(lái)判斷是否虛接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)方法，其特征在于若是第一次進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)，完成第(1)步后還需進(jìn)行對(duì)待測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路進(jìn)行上電前檢查。
4.一種風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器，該控制器的信號(hào)輸入端分別通過(guò)光耦與被測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流電源輸出端相連，用于采集被測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路電壓值，所述控制器控制連接有保護(hù)元件和接觸器，用于控制被測(cè)風(fēng)電機(jī)組交流回路各項(xiàng)電源的通斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述光耦為門檻值可調(diào)光耦。
全文摘要
本發(fā)明涉及風(fēng)電機(jī)組交流回路檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，檢測(cè)方法通過(guò)控制接觸器給主控系統(tǒng)上電，通過(guò)控制器斷開閉合風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)眾多交流回路的相應(yīng)微斷、接觸器來(lái)控制風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)相應(yīng)交流回路各項(xiàng)相電壓的有無(wú)，由測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)光隔、控制器檢測(cè)相應(yīng)風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)回路電壓的有無(wú)電壓、相序是否正確，觸點(diǎn)的動(dòng)作情況是否與控制預(yù)期一致，從而檢測(cè)主控系統(tǒng)硬件回路、器件和接線有無(wú)虛接；本發(fā)明采用控制器自動(dòng)判斷，避免因回路多工作量大造成人為引入故障，漏測(cè)某些回路，且大量提高了測(cè)試效率和安全性，風(fēng)電機(jī)組的主控系統(tǒng)輸出的交流回路都近百路人為測(cè)試非常費(fèi)時(shí)，易誤測(cè)和漏測(cè)，也存在不安全隱患。
文檔編號(hào)G01R31/02GK102520303SQ20111040597
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者周偉, 張舉良, 張聰, 李國(guó)杰, 桂黃宇, 王興安, 賈曉杰, 郭改霞, 陶學(xué)軍 申請(qǐng)人:許繼電氣股份有限公司, 許繼集團(tuán)有限公司