CN201726148U - 一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置 - Google Patents

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张秀丽
陈庆斌
杨颖�
张博
宋冬然
丛龙慧
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Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置，包括有整流桥，逆变器，以及连接它们之间的直流母线槽，所述整流桥装在风机顶部的机舱内，整流桥的输入端与一同装在机舱内的发电机输出端连接；所述逆变器装在塔筒底部，逆变器至少包括有一组三相交流输出端；所述直流母线槽安装在塔筒内壁上，直流母线槽一侧的两个直流输入端分别与整流桥的两个输出端连接，直流母线槽另一侧的两个直流输出端分别与逆变器的两个输入端连接。本实用新型具有安装方便，成本低、性能可靠稳定等优点。

Description

一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置 
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置。 
背景技术
目前的风力发电机组中，发电机一般安装于风机顶部的机舱内，变频器置于塔筒底部，所以发电机的定子对于永磁发电机或定子和转子对于双馈发电机经塔筒接至变频器，如图1，图2所示，发电机与变频器之间的连接为交流传输，一般采用电缆。 
普通电缆的绝缘层和外皮会燃烧，阻燃电缆在火焰下也会燃烧，只有在火焰离开后才不燃烧，耐火电缆不会燃烧，但价格昂贵。另外电缆的绝缘材料芯线绝缘和外皮绝缘既是绝缘材料，又是隔热材料，因此电力电缆在桥架内敷设时，最多允许敷设2层，其原因是考虑散热。而且安装后的电缆不是很美观。 
另外交流输电有其固有的缺点： 
同直流的两相相比，交流需要三相，消耗的导体材料比较多。另外交流线路有一定的无功损耗，而且有“趋肤效应”交变电流通过导体时，电流集中在导体表面流过的效应。 
因此我们希望改进现有风力发电机的机舱至塔基的电力传输方式，使得机舱至塔基的电能传输更加低成本、可靠、稳定和安全，并且更加美观。 
本发明是在这一背景下作出的改进。 
实用新型内容
本实用新型克服了上述技术的不足，提供了提供一种安装方便，成本更低、性能更加可靠稳定、同时更加美观的一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置。 
为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案： 
一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置，包括有整流桥1，逆变器2，以及连接它们之间的直流母线槽3，所述整流桥1装在风机顶部的机舱内，整流桥1的输入端与一同装在机舱内的发电机输出端连接；所述逆变器2装在塔筒底部，逆变器2至少包括有一组三相交流输出端；所述直流母线槽3安装在塔筒内壁上，直流母线槽3一侧的两个直流输入端分别与整流桥1的两个输出端连接，直流母线槽3另一侧的两个直流输出端分别与逆变器2的两个输入端连接。 
所述逆变器2包括有斩波电路21，全波斩波及网侧变频电路22；所述斩波电路21两个输入端作为逆变器2的两个直流输入端，所述全波斩波及网侧变频电路22的两个输入端分别与斩波电路21的两个输出端连接，全波斩波及网侧变频电路21的三个输出端作为逆变器2的三相交流输出端。 
所述斩波电路21为1个，全波斩波及网侧变频电路22为3个，每个全波斩波及网侧变频电路22的输入端都与斩波电路21输出端连接。 
所述直流母线槽3的外壳为钢制的，在塔筒内壁上固定有支架，直流母线槽3的外壳焊接在支架上。 
本实用新型的有益效果是： 
1、由于放在风机顶部并接在发电机后的整流桥与置于塔筒底部的逆变器之间采用直流母线槽连接，这样，直流输电比交流输电所用的材料少，输送相同功率时，直流输电所用导电材料仅为交流输电的2/3～1/2。 
2、直流母线槽过载能力强，其外壳是钢制的，不会燃烧，即使铜排的绝缘材料发生燃烧，火苗也不会窜到母线槽外面。 
3、直流母线槽利用空气传导散热，并通过紧密接触的钢制外壳，把热量散发出去，因此它的散热性能和电缆相比提高了很多。 
4、另外，直流母线槽几乎不必维护，日常维护通常是测量外壳和穿芯螺栓的温升、进线箱的接头温升等，穿芯螺栓若采用4.8级，则需要定期紧固，若采用8.8级的高强螺栓则不必定期坚固。 
附图说明
下面结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述： 
图1为现有的双馈风力发电机的电力传输结构图； 
图2为现有的永磁准直驱风力发电机的电力传输结构图； 
图3为本实用新型的结构图。 
具体实施方式
参见图3，本实用新型为一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置，包括有整流桥1，逆变器2，以及连接它们之间的直流母线槽3，所述整流桥1装在风机顶部的机舱内，整流桥1的输入端与 一同装在机舱内的发电机输出端连接；所述逆变器2装在塔筒底部，逆变器2至少包括有一组三相交流输出端；所述直流母线槽3安装在塔筒内壁上，直流母线槽3一侧的两个直流输入端分别与整流桥1的两个输出端连接，直流母线槽3另一侧的两个直流输出端分别与逆变器2的两个输入端连接。 
所述整流桥与逆变器之间采用直流母线槽连接，这样，直流母线槽中的直流输电比电缆的交流输电所用的材料少，输送相同功率时，直流输电所用导电材料仅为交流输电的2/3～1/2。 
所述逆变器2包括有斩波电路21，全波斩波及网侧变频电路22；所述斩波电路21两个输入端作为逆变器2的两个直流输入端，所述全波斩波及网侧变频电路22的两个输入端分别与斩波电路21的两个输出端连接，全波斩波及网侧变频电路22的三个输出端作为逆变器2的三相交流输出端。 
本实用新型中，所述斩波电路为1个，全波斩波及网侧变频电路为3个，每个全波斩波及网侧变频电路的输入端都与斩波电路输出端连接。 
所述直流母线槽的外壳为钢制的，在塔筒内壁上固定有支架，直流母线槽的外壳焊接在支架上。母线槽安装于塔筒内壁上。在每截塔筒出厂前，即将每截塔筒的直流母线槽安装完成。现场风机吊装完成后，再安装塔筒接头处的直流母线槽连接件。 

Claims (4)

1.一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置，其特征在于包括有整流桥(1)，逆变器(2)，以及连接它们之间的直流母线槽(3)，所述整流桥(1)装在风机顶部的机舱内，整流桥(1)的输入端与一同装在机舱内的发电机输出端连接；所述逆变器(2)装在塔筒底部，逆变器(2)至少包括有一组三相交流输出端；所述直流母线槽(3)安装在塔筒内壁上，直流母线槽(3)一侧的两个直流输入端分别与整流桥(1)的两个输出端连接，直流母线槽(3)另一侧的两个直流输出端分别与逆变器(2)的两个输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置，其特征在于所述逆变器(2)包括有斩波电路(21)，全波斩波及网侧变频电路(22)；所述斩波电路(21)两个输入端作为逆变器(2)的两个直流输入端，所述全波斩波及网侧变频电路(22)的两个输入端分别与斩波电路(21)的两个输出端连接，全波斩波及网侧变频电路(21)的三个输出端作为逆变器(2)的三相交流输出端。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置，其特征在于所述斩波电路(21)为1个，全波斩波及网侧变频电路(22)为3个，每个全波斩波及网侧变频电路(22)的输入端都与斩波电路(21)输出端连接。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组机舱至塔基的电力传输装置，其特征在于所述直流母线槽(3)的外壳为钢制的，在塔筒内壁上固定有支架，直流母线槽(3)的外壳焊接在支架上。
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