风力发电机组运行于户外机舱内部变压器变流器和发电机等电气设备在运行中产生热量。机舱空间紧凑夏季内部温度叠加电器设备发热温升较快。荧光光纤测温在风力发电机组中的应用可将温度传感器探头安装在机舱变压器变流器功率模块和发电机出线柜等设备上通过光纤传输温度信号至机舱控制柜内的测温主机。
一、风机电气设备的测温部位
1.1 机舱变压器绕组测温
风机机舱内的升压变压器将发电机输出电压升高后送出。变压器在满负荷连续运行时绕组温度上升机舱内通风条件有限变压器散热效率低于地面布置。在变压器绕组端部安装荧光探头监测绕组温度判断冷却系统是否正常工作。
1.2 变流器功率模块测温
双馈和全功率变流器的IGBT功率模块在并网发电中产生大量热量。在模块散热器表面放置温度探头跟踪功率器件温度变化曲线及时响应冷却系统故障导致的温度异常。
1.3 发电机出线柜和电缆接头测温
发电机出线柜内部汇集发电机引出线连接点在长期振动条件下可能出现接线松动在电流作用下发热。在出线柜母排和电缆接头处安装探头监测连接点的温度变化。
二、荧光探头在风机上的安装特点
2.1 机舱内的安装条件
机舱内部空间紧凑设备密集。荧光探头的体积小可以适应机舱内有限的空间条件直接固定在变压器绕组变流器散热器和出线柜连接排上。光纤沿机舱内原有电缆桥架走线不影响其他设备的检修通道。
2.2 海上风电的盐雾环境
海上风电机组机舱内存在盐雾和湿度光纤探头护套的耐盐雾性能较好可以在海上风电环境中保持长期稳定。海上风电维护窗口少荧光测温的免维护特性在海上风电中具有更好的适用性。
三、数据远传与集中监控
3.1 测温数据上传至风场集控中心
测温主机安装在机舱控制柜中通过风机现有的通讯网络将温度数据远程传送至风电场集中监控中心。运行人员在远程终端可以查看每台风机各电气设备的实时温度数据和历史趋势曲线。
四、常见问题
风机舱内持续振动荧光探头固定是否可靠？
探头用耐高温扎带配合点胶加固的固定方式可以适应风机的常规振动水平。年度检修时检查固定状态必要时重新加固即可。
海上风电和陆上风电的荧光测温方案有区别吗？
海上风电的盐雾和湿度更大光纤外护套需选用耐盐雾材质。荧光测温的低维护特性在海上风电中价值更为突出。
五、产品与厂家信息
福州华光天锐光电科技有限公司的荧光光纤测温产品可应用于风力发电机组电气设备温度监测匹配陆地风机和海上风机的安装条件。传感器在振动和电磁环境中均能保持稳定的测温性能。选型时建议结合机组型号和测点要求综合评估以厂家最新技术方案为准。