摘要：本论文提供一种带有绝缘检测功能的风力发电机，其包括了发电机主体，所述发电机主体包括了进风口和出风口，其中，在出风口位置设置有臭氧传感器。本论文利用发电机局部放电产生臭氧的特征气体，在发电机出风口处设置了臭氧检测传感器，经过对臭氧浓度的检测确定发电机在运行中的局部放电状态强度，从而对发电机绝缘有效的监测。相对于传统的局部放电检测方法，臭氧检测不需要停机、安装方便、检测灵敏度高，费用低、能够持续地进行发电机局部放电监测的特点。
关键词：绝缘检测 发电机 臭氧传感器
1、引言
本论文利用发电机局部放电产生臭氧的特征气体，在发电机出风口处设置了臭氧检测传感器，经过对臭氧浓度的检测确定发电机在运行中的局部放电状态强度，从而对发电机绝缘有效的监测。相对于传统的局部放电检测方法，臭氧检测不需要停机、安装方便、检测灵敏度高，费用低、能够持续地进行发电机局部放电监测的特点。
2、背景技术
70年代初期，由于“石油危机”，出现了能源紧张的问题，人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性，于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起人们重视。
近年来，新兴市场的风电发展迅速。在国家政策支持和能源供应紧张的背景下，中国的风电特别是风电设备制造业也迅速崛起，已经成为全球风电最为活跃的场所。2006年全球风电资金中9%投向了中国，总额达16.2亿欧元（约162.7亿元人民币）。2007年，中国风电装机容量已排名世界第五。2015年11月，我国海上最大风力发电机在福建莆田平海湾上安装成功。该风机采用湘电XE128-5000机型，单机容量5MW，转轮直径128米，轮毂中心高度达81米，属于福建莆田平海湾50MW海上风电项目。
随着我国风电行业的迅速发展，风力发电机逐渐趋向于大容量，对绝缘结构和及其运行的可靠性提出了更高的要求，发电机在运行过程中受电、热、机械、环境等因素的影响，绝缘结构逐渐产生缺陷而导致绝缘故障，常见的故障有：1.定转子绕组绝缘击穿，定转子绕组绝缘击穿约占风力发电机事故的30%以上，主要是由于绝缘老化、磨损、受潮导致电气和机械强度降低引起的；2.定转子相间短路，主要是由于定转子段部有缺陷而造成相间击穿；3.水冷发电机的定转子的引水管及连接件在运行过程中发生破裂，造成漏水引起的绝缘击穿事故。绝缘事故将会带来巨大的经济损失，绝缘局部放电检测技术可以有效的了解发电机绝缘的状态、及时发现绝缘隐患、提高发电机组运行可靠性、降低维修费用、避免绝缘事故造成的经济损失，所以风力发电机绝缘检测技术变得越来越重要。
3、工作原理
风力发电机，是将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。
本论文发电机工作原理是：局部放电信号的强度可以直接反映发电机绝缘系统的状况，发电机局部放电时会产生臭氧气体，通过检测臭氧气体浓度可以判断发电机局部放电强度，有效的反映发电机绝缘状态，主控进行显示、报警及存储。
4、加工工艺
图1所示为本论文的风力发电机，其包括了发电机主机1，该发电机主机包括了进风口9和出风口10，其中在出风口位置设置有臭氧传感器。本论文利用发电机局部放电产生臭氧的特征气体，在发电机出风口处设置了臭氧检测传感器，经过对臭氧浓度的检测确定发电机在运行中的局部放电状态强度，从而对发电机绝缘有效的监测。相对于传统的局部放电检测方法，臭氧检测不需要停机、安装方便、检测灵敏度高，费用低、能够持续地进行发电机局部放电监测的特点。
在出风口10位置设有两个臭氧传感器3、4，臭氧传感器的信号线和电源线电性连接到主控柜2中，例如，臭氧传感器的电源线接主控柜的DC24V，臭氧传感器的信号线接主控柜PLC的WP351模块的模拟量接口。但是本领域技术人员，应该理解，本论文不限于两个，一个或者两个以上均可以。两个以上的臭氧传感器，可以多方位、更快速精确的监控臭氧含量。通过主控柜2来控制臭氧传感器，并对臭氧传感器的信号进行处理。传感器通电之后将检测信号发送给主控柜，主控柜通过采集的信号判断发电机绝缘状态。
5、结语
风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。
参考文献
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论文作者:王登华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
标签：发电机论文; 臭氧论文; 局部论文; 传感器论文; 风电论文; 转子论文; 强度论文; 《电力设备》2017年第7期论文;