CN103474928A - 一种新型风力发电机组母线槽 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型风力发电机组母线槽，包括母线槽和和装设于母线槽两端的转接箱，母线槽包括铝镁合金的外壳和置于由外壳形成的内腔内的三个母线单元，母线单元由绝缘支架固定在外壳内，母线单元内包括四根铝合金的管母线，管母线外套有绝缘层，母线单元之间采用软母线单元将对应管母线采用锥形连接，由法兰固定，并在连接处安装有温度监控装置，母线槽通过弹性支架安装在塔筒筒壁上。本发明结构简单，低阻抗、低压降、低能耗、低成本，使用可靠性高，并解决了传统母线槽连接单元经受不了塔筒长期晃动，导电不可靠的缺陷，还解决了矩形铝母线压蠕变变形大、表面易氧化而造成连接部位接触不良引起事故的缺陷。

Description

一种新型风力发电机组母线槽
技术领域
本发明涉及电力领域的配电设备，具体涉及一种风力发电用母线槽系统。
背景技术
煤炭、石油和天然气等化石燃料的蕴藏量是有限的，人类赖以生存、发展的能源总有一天要枯竭，并且不断增长的能源消耗所造成的环境污染和安全问题已经成为社会的主要突出矛盾。无论从人类将来的能源危机，或是眼前的环境污染问题来看，研究开发风力发电技术都具有十分重要的意义。而且，地球上蕴藏的风力资源也十分丰富，具有广阔的开发前景。
风电机组塔筒中由机头到塔底控制系统的连接最早采用专用特种电缆，后来采用载流能力高、安装方便、性价比高的母线槽代替，但是，传统母线槽连接单元经不起塔筒大幅度的摇摆震动，极易出现故障。此外，为了减轻重量和降低成本，母线槽中导体采用矩形铝排，由于铝排固有的缺陷（表面极易氧化，蠕变变形大，导电性能衰减快）致使连接部位经常出现故障，其使用寿命远远达不到三十年的要求。塔筒内空间小，环境恶劣，维护困难，提高母线槽的使用安全可靠性和使用寿命至关重要。
发明内容
本发明目的是：提供一种能够适应塔筒长期摇摆振动、成本低廉、低阻抗、低压降、低能耗的并且安全的风力发电机组母线槽。
本发明的技术方案是：
一种新型风力发电机组母线槽，包括母线槽和装设于母线槽两端的转接箱，所述母线槽包括外壳和置于由外壳形成的内腔内的若干母线单元，母线单元由绝缘支架固定在外壳内，所述母线单元内包括若干铝合金的管母线，母线单元之间采用软母线单元将对应管母线连接。
优选的，所述管母线的数量为四根。
优选的，所述软母线单元包括由铝编织线编制而成的软母线和设置于软母线两端的连接端，所述软母线和连接端外套有绝缘层。
更进一步的，所连接端与管母线采用锥形连接，并且由法兰紧固，所述法兰焊接在管母线端部。
优选的，所述管母线外套有绝缘层。
优选的，所述母线单元的数量为三个，分别为上塔架、中塔架和下塔架母线单元。
优选的，所述母线单元连接处的外壳上设有温度监控装置。
优选的，所述风力发电机组母线槽通过弹性支架安装在塔筒筒壁上，弹性支架上设置有限位螺栓，限位螺栓的一端旋如弹性支架内，另一端限定外壳的位置。
本发明的优点是：
1．本发明采用铝合金管母线，其整体刚性连接，与塔筒同向摆动，克服了传统风电母线槽连接部位经不起大幅摆动的缺陷，不会影响导电连接。而且，采用铝合金管母线，比矩形铝母线，集肤效应系数小，交流电阻小，且电场分布均匀，载流能力提高，而且立式安装后管内空气流动，散热更好，进一步提高了载流能力，降低了成本；并且，铝合金管母线比矩形铝母线强度高，抗震能力强，承受动热稳定的能力和抗过电压的能力都比矩形母线强。
．本发明风电母线槽铝合金管母线采用绝缘支架固定，而不采用螺栓紧固，因此，不会受到压蠕变的影响，连接部位不会接触不良。
．本发明中的铝合金管母线管与软母线单元之间内锥形连接，密封后不会接触空气而氧化，连接部位不会因接触电阻增大而发热。
．本发明结构简单，低阻抗、低压降、低能耗、低成本，使用可靠性高，能通过温度监控装置自动检测母线槽运行中的温度，并超限报警，保证供电系统的安全。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的示意图；
图2为图1沿A-A方向的剖视图；
图3为本发明中的绝缘支架的示意图；
图4为本发明中软母线单元与管母线连接方式的示意图；
图5为本发明母线槽与塔筒连接的示意图。
其中：1.转接箱，2.管母线，3.绝缘层，4.软母线单元，41.软母线，42.连接端，5.绝缘支架，6.法兰，7.温度监控装置，8.外壳，9.弹性支架，10.塔筒壁，11.限位螺栓。
具体实施方式
实施例：
如图1所示，新型风力发电母线槽包括母线槽和设置于母线槽的上、下两端的转接箱1，其分别与风电头和控制柜的引出电缆连接。母线槽包括由铝镁合金制成的外壳8和置于外壳8内的上、中、下塔架母线单元，每一个母线单元内包括四根铝合金的管母线2；如图2所示，管母线2对称的置于外壳8内，管母线2外套设有绝缘层3，绝缘层3由PET热缩套管制成；外壳8内均匀的安装有绝缘支架5，管母线2安装在绝缘支架5内，图3为绝缘支架5的示意图，绝缘支架5分为两个部分，其对称的安装在外壳8内，每个部分开设有两个半圆形凹槽，管母线2就嵌套在凹槽内，凹槽能将管母线2固定。每个母线单元之间的管母线2通过软母线单元4连接，软母线单元4包括软母线41和设置于软母线41两端的连接端42，连接端42与管母线2锥形连接，连接方式如图4所示，管母线2和连接端42的连接处的端口设有相应的斜向的切口，并且管母线2和连接端42的端口焊接有法兰6，通过法兰6固定连接，其中软母线41由铝编织线编制而成，并且在外套设有绝缘层3。每个母线单元的连接处设有温度监控装置7。母线槽装设在塔筒壁10上如图5所示，弹性支架9固定安装在塔筒壁10上，弹性支架9上旋入限位螺栓11，限位螺栓11的另一端开设有卡口，壳体8上也开设有相应的卡口，旋紧限位螺栓11能够使得壳体8紧紧贴住弹性支架9，起到固定作用。
本发明采用分段式的铝合金管母线2，每一段管母线2之间用软母线单元连接，能够与塔筒同向摆动，克服了传统风电母线槽连接部位经不起大幅摆动的缺陷，不会影响导电连接。本发明的结构简单，安装起来非常方便，并且安装有温度监控装置7，温度超限时报警，使用起来安全可靠。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型风力发电机组母线槽，包括母线槽和装设于母线槽两端的转接箱，其特征在于：所述母线槽包括外壳和置于由外壳形成的内腔内的若干母线单元，母线单元由绝缘支架固定在外壳内，所述母线单元内包括若干铝合金的管母线，母线单元之间采用软母线单元将对应管母线连接。
2.根据权利要求1所述的新型风力发电机组母线槽，其特征在于：所述管母线的数量为四根。
3.根据权利要求1所述的新型风力发电机组母线槽，其特征在于：所述软母线单元包括由铝编织线编制而成的软母线和设置于软母线两端的连接端，所述软母线和连接端外套有绝缘层。
4.根据权利要求3所述的新型风力发电机组母线槽，其特征在于：所连接端与管母线采用锥形连接，并且由法兰紧固，所述法兰焊接在管母线端部。
5.根据权利要求1所述的新型风力发电机组母线槽，其特征在于：所述管母线外套有绝缘层。
6.根据权利要求1所述的新型风力发电机组母线槽，其特征在于：所述母线单元的数量为三个，分别为上塔架、中塔架和下塔架母线单元。
7.根据权利要求1所述的新型风力发电机组母线槽，其特征在于：所述母线单元连接处的外壳上设有温度监控装置。
8.根据权利要求1所述的新型风力发电机组母线槽，其特征在于：所述风力发电机组母线槽通过弹性支架安装在塔筒筒壁上，弹性支架上设置有限位螺栓，限位螺栓的一端旋如弹性支架内，另一端限定外壳的位置。
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