[实用新型]风力发电机集电环室的碳粉收集清理装置

说明书

本实用新型属于风力发电领域，具体地说，涉及风力发电机集电环室的碳粉收集清理装置，包括具有内腔的积碳室、吸碳管道和动力装置，所述风力发电机集电环室与积碳室的内腔通过吸碳管道连通，所述动力装置包括电机和叶轮，叶轮设置在积碳室的内腔内，所述电机设置在积碳室上，电机的输出轴与叶轮连接以驱动叶轮转动形成负压，将风力发电机集电环室内的碳粉吸入积碳室的内腔内，通过设置碳粉收集清理装置将风力发电机集电环室内的碳粉进行清理，保证集电环室内清洁，无碳粉堆积，减少短路及点蚀的概率，提高生产效率。

技术领域

本实用新型属于风力发电领域，具体地说，涉及风力发电机集电环室的碳粉收集清理装置。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。中国是一个发展中国家，发展经济仍然是未来的主要战略任务，但是如何为经济发展提供可持续的能源保障，将是中国未来发展中面临的巨大挑战。风电是未来最具发展潜力的可再生能源之一，具有资源丰富、产业基础好、经济竞争力较强、环境影响微小等优势，是最有可能在未来支撑中国经济发展的能源之一。但风电的效益却是一个有待解决的问题，若要提升效益，前提是要降低成本，尤其是降低维护成本，这就要从经常更换的大件着手。

针对目前风电场风力发电机集电环故障率过高的现象，通过分析故障统计结果，确定故障原因主要为碳粉短路，而减少碳粉的堆积即可降低碳粉短路故障率。集电环系统位于发电机非驱动侧轴承和编码器之间的集电环室内，集电环和编码器在运行过程中会产生大量的油雾，集电环室内空间相对比较密闭，油雾对电刷磨损产生的碳粉的吸附作用较大，极易产生油性碳粉污垢。有试验表明：在疏松干燥的状态下，石墨碳粉的绝缘电阻可达到100兆欧以上，但是在油雾作用下绝缘电阻迅速减小为0。由此可见，油性碳粉污垢是造成集电环室内各绝缘件绝缘性能下降的主要原因之一。机组运行时，若油性碳粉较多，则易造成缺陷甚至导致事故，需要停机处理或带电清扫，影响发电机的安全运行。

发生碳粉短路的主要原因是碳粉不能及时清理。如果风电机集电环室得不到定期清理，碳粉积在集电环室内，会影响集电环的绝缘。当风力发电机组的发电机固有的风扇未能有效的、彻底的清理集电环室内摩擦产生的碳粉，造成集电环内碳粉堆积，进而造成集电环及接地环出现碳粉短路，还可能由于碳粉累积发生着火情况。

目前风力发电机组的集电环系统应用遇到的主要问题是：1、发电机集电环室内油性碳粉清理不及时；2、油性碳粉累积发生后不易进行清理；3、油性碳粉累积后容易发生着火；4、油性碳粉对发电机集电环绝缘有影响，易造成短路及点蚀，导致缺陷。

在绝大部分风力发电企业中，多针对此问题采用1、人工清理集电环室内碳粉，耗时、耗力、重复性、清理不彻底、危险性高等特点；2、缩短集电环室内碳粉清理周期；3、在集电环室加装轴流风机，但1、集电环室内碳粉易漂浮在空气内，容易吸入人体，对人体造成伤害；2、人工清理和加装轴流风机可能会造成机舱内环境污染；3、人工清理难度大，工作量大，可见，上述处理方式控制复杂，消耗电能多，占用空间大，运行有间歇性。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供风力发电机集电环室的碳粉收集清理装置，通过设置碳粉收集清理装置将风力发电机集电环室内的碳粉进行清理，保证集电环室内清洁，无碳粉堆积，减少短路及点蚀的概率，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

风力发电机集电环室的碳粉收集清理装置，包括具有内腔的积碳室、吸碳管道和动力装置，所述风力发电机集电环室与积碳室的内腔通过吸碳管道连通，所述动力装置包括电机和叶轮，叶轮设置在积碳室的内腔内，所述电机设置在积碳室上，电机的输出轴与叶轮连接以驱动叶轮转动形成负压，将风力发电机集电环室内的碳粉吸入积碳室的内腔内。