水輪發電機機坑溫濕度控制方法技術

本發明專利技術涉及一種發電機機坑溫濕度控制方法，通過溫濕度傳感器測量得到的機坑內部溫度、濕度計算出機坑內部相對恒定的絕對濕度，然后通過絕對濕度函數得出該絕對濕度對應的露點溫度。該露點溫度即可作為啟動加熱器的參考溫度值。按照絕對杜絕機坑內部凝露的要求得到啟動加熱器設定溫度值。加熱器啟動后，通過比較機坑內部和外部溫度差控制加熱器停止。本發明專利技術可以完全實現機坑溫濕度智能化、自動化控制。免去人為設定溫度、濕度值的工作量，排除人為因素的干擾，大大降低了因結露造成發電機定轉子絕緣低而啟動失敗的風險。加熱器控制合理化，不僅使機坑溫濕度得到有效控制，達到節能減排目的。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，屬于發電機運行安全保護

技術介紹
當發電機長時間停機時，因機坑溫度下降導致相對濕度升高會對定轉子繞組絕緣造成影響，嚴重的情況會形成凝露致使定轉子絕緣過低無法保證機組正常啟動并網，甚至損壞定轉子絕緣，造成巨大損失。目前大部分是一般在機坑內設置一個溫度傳感器和一個濕度傳感器來測量機坑溫濕度。然后通過溫濕度控制器人為設定一個溫度低點和一個溫度高點，當機坑溫度降低到設定低值啟動加熱器，溫度升高到設定高值停止加熱器。同時在溫濕度控制器設定一個濕度高點和一個濕度低點。當濕度達到高點啟動加熱器，濕度降低到低點停止加熱器。溫度和濕度相互獨立控制加熱器。這種控制方法的缺點如下:1、人為設定的溫度值和濕度值缺乏參考依據，一般僅憑個人經驗感覺設定。電站環境溫濕度一年四季處于不斷變化中，人為設定值往往誤差較大。近年來，因溫、濕度設定值不準確造成發電機因絕緣過低而導致啟動失敗的事例時有發生。2、因沒有檢測環境溫度，無法防止因機坑內外溫度差過大引起空氣對流使機坑外水蒸氣進入機坑內部，導致機坑內部絕對濕度增加的可能性。3、因溫濕度相互獨立控制，溫度、濕度值均為人工設定，就不可避免出現溫度達到設定高點，濕度也達到設定高點或溫度達到設定低點，濕度也達到設定低點的情形。在該情況下加熱器的控制就會出現矛盾。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種有效提高了發電機啟動的可靠性和安全性的。本專利技術的技術方案為:一種，控制器(I)通過機坑內溫度傳感器(3)和機坑內濕度傳感器(4)測量得到機坑內溫度T1和相對濕度Rh，，然后根據編程得到的飽和絕對濕度函數中溫度與飽和絕對濕度一一對應的關系得出T1溫度下飽和絕對濕度值Rh ;根據公式RhX Rh=rh計算出絕對濕度值rh ;再將當前絕對濕度值rh當作飽和絕對濕度值，根據飽和絕對濕度函數對應關系，找到對應的溫度T即為露點溫度；最后按照機坑溫度T1不高于露點溫度T5°C的要求啟動加熱器(7)，控制器(I)通過機坑外溫度傳感器(2)測量到的機坑外溫度T2與機坑內溫度T1進行比較，按照機坑內溫度T1不高于機坑外溫度T210°C (該值為工程經驗)的要求停止加熱器(7)，具體方法主要依靠控制器(I)編程實現，其編程步驟為:在控制器內部應用專用函數模塊根據飽絕對濕度值實現飽和絕對濕度曲線而得到飽和絕對濕度函數；根據機坑內溫度傳感器(3)測量得到機坑內部溫度值T1通過飽和絕對濕度函數計算出該溫度下空氣飽和絕對濕度值Rh ;根據機坑內濕度傳感器(4)測量得到機坑內部相對濕度值Rh，由公式RHXRh=rh，計算得出機坑內部當前溫度T1下空氣絕對濕度值rh ;將當前絕對濕度值rh當作飽和絕對濕度值，根據飽和絕對濕度函數對應關系，找到對應的溫度T即為露點溫度。設定T+5°C即為啟動加熱器(7)溫度值，當溫度降低到該值時發出信號啟動加熱器(7);根據機坑外溫度傳感器(2)測量得到機坑外部溫度值T2,當T1XI^KTC時發出信號停止加熱器(7)。按照圖2空氣絕對濕度曲線所示，空氣的濕度只與溫度有關，即溫度越高容納水蒸氣的能力越強，溫度越低容納水蒸氣能力越弱。假設空氣中絕對濕度恒定，溫度越高相對就濕度越低；溫度降低相對濕度則升高。當相對濕度達到100%時，空氣中水蒸氣含量達到飽和。此時對應溫度即為露點溫度。當溫度繼續下降低于露點溫度時，空氣中將凝露。上述理論使本專利技術的實現成為可能，具體實現方法可通過下述技術措施來實現:該系統由I個控制器、2個溫度傳感器、I個濕度傳感器、I組加熱器構成。控制方法主要依靠智能控制器(如PLC)編程實現。該控制器至少有3個模擬量輸入端口，若干數字量輸入輸出端口。2個溫度傳感器分別測量機坑內外溫度 \、Τ2，濕度傳感器測量機坑內部相對濕度Rh。3路模擬量通過控制器模擬輸入模塊輸入。數字量輸出信號用于控制加熱器啟停以及實現其他信號輸出功能。 在控制器內部應用專用函數模塊根據附表I數據近似實現附圖2飽和絕對濕度曲線對應的飽和絕對濕度函數。然后按照附圖3所示進行編程實現具體運算方法，按照附圖5流程圖所示實現加熱器的控制。控制器(I)通過機坑內溫度傳感器(3)和機坑內濕度傳感器(4)測量得到機坑內溫度T1和相對濕度Rh ;然后根據編程得到的飽和絕對濕度函數中溫度與飽和絕對濕度一一對應的關系得出T1溫度下飽和絕對濕度值Rh ;根據公式RhXRh=rh得出絕對濕度值rh ;再將當前絕對濕度值rh當作飽和絕對濕度值，根據飽和絕對濕度函數對應關系，對應的溫度T即為露點溫度。最后按照機坑溫度T1不高于露點溫度T5°C的要求啟動加熱器(7 )，控制器(I)通過機坑外溫度傳感器(2 )測量到的機坑外溫度T2并與機坑內溫度T1進行比較，按照機坑內溫度T1不高于機坑外溫度T210°C (該值為工程經驗值)的要求停止加熱器(7)。以上計算全部由編程實現。這樣就可以實現機坑溫濕度自動控制，并且保證機坑內部溫度高于外部環境溫度10°c，有效防止因空氣對流造成機坑內部絕對濕度上升。即使由于各種原因導致機坑內部絕對濕度變化，程序中T也是實時更新的。本專利技術所述及的控制方法最大的優點就是僅通過實時測量機坑內部溫濕度和機坑外溫度就可完成加熱器的自動啟動和停止，完全省去現有控制方法采用人工設定溫濕度值的繁瑣。通過測量機坑內溫濕度自動計算出露點溫度，控制加熱器啟停將機坑內溫度永遠控制在高于露點溫度一定范圍內，徹底排除了凝露的可能性。有效提高了發電機啟動的可靠性和安全性。比較現有控制技術免去人為設定溫度、濕度值的工作量，排除人為因素的干擾，大大降低了因結露造成發電機定轉子絕緣低而啟動失敗的風險。另外通過對比機坑內外溫度的辦法控制加熱來保證機坑內溫度高于機坑外溫度一定范圍，有效降低因空氣對流造成機坑內絕對濕度的增加的可能。確保機坑內部絕對濕度保持在一定范圍內，使加熱器工作更加規律化使其工作效率大幅提升，從而起到節能作用。附圖說明圖1:機坑溫濕度控制系統圖2:本專利技術所述及的空氣絕對濕度曲線；圖3:控制器內部運算原理圖；圖4:飽和絕對濕度函數示意5:控制器控制加熱器流程圖；圖6:飽和絕對濕度值表I ;圖1中:I為控制器，2為機坑外部溫度傳感器，3為機坑內部溫度傳感器，4為機坑內部濕度傳感器，5為發電機，6為機坑，7為加熱器。圖3中=T1為機坑內部溫度測量值，T2為機坑外部溫度測量值，T為機坑內部當前絕對濕度對應露點溫度值，Rh為機坑內部當前溫度對應飽和絕對濕度值，Rh為機坑內部當前相對濕度值，rh為機坑內部當前絕對濕度值。具體實施例方式本專利技術為一種，控制器I通過機坑內溫度傳感器3和機坑內濕度傳感器4測量得到機坑內溫度T1和相對濕度Rh，，然后根據編程得到的飽和絕對濕度函數中溫度與飽和絕對濕度一一對應的關系得出T1溫度下飽和絕對濕度值Rh ;根據公式RhXRh=rh計算出絕對濕度值rh ;再將當前絕對濕度值rh當作飽和絕對濕度值，根據飽和絕對濕度函數對應關系，找到對應的溫度T即為露點溫度；最后按照機坑溫度T1不高于露點溫度T5°C的要求啟動加熱器7，控制器I通過機坑外溫度傳感器2測量到的機坑外溫度T2與機坑內溫度T1進行比較，按照機坑內溫度T1不高于機坑外溫度T210°C(該值為工程經驗)的要求停止加熱器7，具體方法主要依本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水輪發電機機坑溫濕度控制方法，其特征是：控制器（1）通過機坑內溫度傳感器（3）和機坑內濕度傳感器（4）測量得到機坑內溫度T1和相對濕度Rh，然后根據編程得到的飽和絕對濕度函數中溫度與飽和絕對濕度一一對應的關系得出T1溫度下飽和絕對濕度值RH；根據公式RH×Rh=rh計算出絕對濕度值rh；再將當前絕對濕度值rh當作飽和絕對濕度值，根據飽和絕對濕度函數對應關系，找到對應的溫度T即為露點溫度；最后按照機坑溫度T1不高于露點溫度T5℃的要求啟動加熱器（7），控制器（1）通過機坑外溫度傳感器（2）測量到的機坑外溫度T2與機坑內溫度T1進行比較，按照機坑內溫度T1不高于機坑外溫度T210℃（該值為工程經驗）的要求停止加熱器（7），具體方法主要依靠控制器（1）編程實現，其編程步驟為：在控制器內部應用專用函數模塊根據飽絕對濕度值實現飽和絕對濕度曲線而得到飽和絕對濕度函數；根據機坑內溫度傳感器（3）測量得到機坑內部溫度值T1通過飽和絕對濕度函數計算出該溫度下空氣飽和絕對濕度值RH；根據機坑內濕度傳感器（4）測量得到機坑內部相對濕度值Rh，由公式RH×Rh=rh，計算得出機坑內部當前溫度T1下空氣絕對濕度值rh；將當前絕對濕度值rh當作飽和絕對濕度值，根據飽和絕對濕度函數對應關系，找到對應的溫度T即為露點溫度。設定T+5℃即為啟動加熱器（7）溫度值，當溫度降低到該值時發出信號啟動加熱器（7）；根據機坑外溫度傳感器（2）測量得到機坑外部溫度值T2， 當T1>T2+10℃時發出信號停止加熱器（7）。...

【技術特征摘要】
1.一種水輪發電機機坑溫濕度控制方法，其特征是:控制器(I)通過機坑內溫度傳感器(3)和機坑內濕度傳感器(4)測量得到機坑內溫度T1和相對濕度Rh，然后根據編程得到的飽和絕對濕度函數中溫度與飽和絕對濕度一一對應的關系得出T1溫度下飽和絕對濕度值Rh ;根據公式RHXRh=rh計算出絕對濕度值rh ;再將當前絕對濕度值rh當作飽和絕對濕度值，根據飽和絕對濕度函數對應關系，找到對應的溫度T即為露點溫度；最后按照機坑溫度T1不高于露點溫度T5°C的要求啟動加熱器(7)，控制器(I)通過機坑外溫度傳感器(2)測量到的機坑外溫度T2與機坑內溫度T1進行比較，按照機坑內溫度T1不高于機坑外溫度T2IO0C (該值為工程經驗)的要求停止加熱器(7)，具體方法主要依...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王俊，潘文軍，連春星，曹政柳，姜鵬，荀濤，姚旺，呂春宇，洪旭剛，師柱，董卓識，趙世寬，劉志強，王秋揚，沈龍，楊繼光，
申請(專利權)人：哈爾濱電機廠有限責任公司，
類型：發明
國別省市：