CN218482646U - 基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统 - Google Patents
基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统；通过将开关柜分为依次连接的进线柜、断路器柜和并网接触器柜；通过断路器柜和变流器，也就是主控的配合达到开断保护的效果；并网接触器柜则依据设定的条件，通过内部接触器的吸合控制双馈发电机接通和关闭；并网接触器柜机械寿命高，可频繁启停，可满足风电系统频繁启停的启停要求。且该开关柜对电流方向无要求，不仅适用于升压后的风电机组，且能够减少电缆的使用，达到降低产品成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及开关柜技术领域，尤其涉及基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统。
背景技术
平价和竞价时代，风机的单机容量越大，大容量风机的发电机出口电压由低压690V或1140V提升至3kV、6kV、10kV、35kV、66kV等中高压，中压系统如何满足风电电网特性需求；如开关柜如何满足风机的频繁启停需求；如整机组电气系统配合如何保护定子电路等一系列安全可靠运行问题需要去克服。
例如，一种在中国专利文献上公开的“一种开关柜风机控制系统”，其公告号CN112524078A；包括主控器、开关柜电流检测模块、开关柜温度检测模块、风机电流检测模块、电源模块和风机；开关柜电流检测模块、开关柜温度检测模块和开关柜温度检测模块均与主控器连接，分别检测开关柜三相负载电路的实际电流值、开关柜三相负载电路的实际温度值和风机三相工作电路的实际电流值；主控器还设置开关柜三相负载电路额定电流值、开关柜三相负载电路额定温度值和风机三相工作电路额定电流值；该发明以开关柜三相负载电路的电流值和温度值，以及风机三相工作电路的电流值共同作为风机启停的判据，保证了开关柜和风机的稳定运行。然而该发明需要多结构配合搭配，且无法直接适用于风机系统，在高压状态下，低压控制的各种监测模块极易受到影响，该系统频繁启停也容易导致线路烧毁。
发明内容
本发明为克服现有技术下的风电机组开关柜难以适应频繁启停需求，且内部系统难以适应高压风电电网特性需求，开关柜和机组难以协调配合的问题；提供基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统；通过将开关柜分为依次连接的进线柜、断路器柜和并网接触器柜；通过断路器柜和变流器，也就是主控的配合达到开断保护的效果；并网接触器柜则依据设定的条件，通过内部接触器的吸合控制双馈发电机接通和关闭；并网接触器柜机械寿命高，可频繁启停，可满足风电系统频繁启停的启停要求。且该开关柜对电流方向无要求，不仅适用于升压后的风电机组，且能够减少电缆的使用，达到降低产品成本的目的。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统，包括依次连接的双馈发电机、开关柜、箱变和变流器；所述变流器分别和开关柜、双馈发电机连接；所述开关柜包括依次连接的进线柜、断路器柜和并网接触器柜。
作为优选，所述并网接触器柜连接双馈发电机；当满足接通条件时，变流器控制接并网接触器柜中的接触器吸合，接通电路；反之切断电路。变流器与主控设置在一处，设置在双馈发电机和箱变间，当整个拓扑系统出现如欠压等电路故障时，变流器或主控直接控制断路器柜分断电路；当故障消除时关合电路。
作为优选，所述断路器柜连接变流器；所述断路器柜用于开断保护；所述断路器柜配置微机保护，用于控制开断保护。变流器也用作主控，断路器柜设置在两柜间，实时监测各机柜状态并控制电路开闭。
作为优选，所述进线柜连接断路器柜和箱变，用于防雷和电压信号传递；当进线电压和定子侧电压一致时，接通接触器；通过内部的接触器来选择开断内部的接触器，并判断定子侧电压，防止因环境因素造成电压不稳，接入后影响系统，尤其是风电电机的运行。
作为优选，所述10.5kV双馈风力发电机组是指使用定子电压为10.5kV的中压系统，适用于高电压的风电机组，适配现有的风电电网系统的特性需求。
作为优选，所述10.5kV双馈风电发电机组为无方向电量保护的开关柜电气系统。无方向电量保护可以保证机柜不会在交流电运行过程中，因电流方向发生变化导致内部器件烧坏，影响到整体的开关柜运行。
本实用新型的有益效果为：
1、该系统保护保障安全可靠运行：
①使用具有高机械寿命的接触器柜避免该系统频繁启停导致线路的烧毁；
②整个拓扑系统出现如欠压等电路故障时，变流器或主控可直接控制断路器柜分断电路，实现整个拓扑系统更加安全可靠；
③开关柜自带微机保护，保障开关柜系统的安全可靠；
2、升高电压减少电缆的使用，达到降低产品成本的目的。
附图说明
图1是本实用新型的主电路拓扑；
图2是本实用新型的整体示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
一种基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统，包括依次连接的双馈发电机、开关柜、箱变和变流器；变流器分别和开关柜、双馈发电机连接。
参照图1，10.5kV双馈风力发电机组是指使用定子电压为10.5kV的中压系统，且该10.5kV双馈风力发电机组为无方向电量保护的开关柜电气系统。
开关柜包括依次连接的进线柜、断路器柜和并网接触器柜。变流器与主控设置在一处，设置在双馈发电机和箱变间。并网接触器柜连接双馈发电机，起接通电路作用，满足接通条件时，变流器控制接触柜里接触器吸合，接通电路；反之切断电路。该并网接触器柜机械寿命高，可频繁启停，可满足风电系统频繁启停的启停要求。
断路器柜保护和控制等部分连接主控和变流器，起开断保护作用，当整个拓扑系统出现如欠压等电路故障时，变流器或主控直接控制断路器柜分断电路；当故障消除时关合电路。所述断路器柜配置微机保护，起控制开断保护作用，当整个开关柜电路出现三项不平衡、过电流等电路故障时，微机保护控制断路器柜分断电路；当故障消除时关合电路。所述进线柜连接断路器柜和箱变，起防雷和电压信号传递作用，当进线电压和定子侧电压一致时、接通接触器，反之切断。如图2所示，该开关柜能适应升高电压且减少电缆的使用，达到降低产品成本的目的。
虽然经过对本发明结合具体实施进行描述，对于在本技术领域熟悉的人士，根据上文的叙述做出的替代、修改与变化将是显而易见的。因此，在这样的替代、修改与变化落入本发明的权利要求的精神和范围内时，应该是被包括在本发明中的。
Claims (6)
1.一种基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统，其特征在于：包括依次连接的双馈发电机、开关柜、箱变和变流器；所述变流器分别和开关柜、双馈发电机连接；所述开关柜包括依次连接的进线柜、断路器柜和并网接触器柜。
2.根据权利要求1所述的基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统，其特征在于：所述并网接触器柜连接双馈发电机；当满足接通条件时，变流器控制并网接触器柜中的接触器吸合，接通电路；反之切断电路。
3.根据权利要求1所述的基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统，其特征在于：所述断路器柜连接变流器；所述断路器柜用于开断保护；所述断路器柜配置微机保护，用于控制开断保护。
4.根据权利要求1所述的基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统，其特征在于：所述进线柜连接断路器柜和箱变，用于防雷和电压信号传递；当进线电压和定子侧电压一致时，接通接触器；反之切断。
5.根据权利要求1所述的基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统，其特征在于：所述10.5kV双馈风力发电机组是指使用定子电压为10.5kV的中压系统。
6.根据权利要求1所述的基于10.5kV双馈风电机组无方向电量保护的开关柜电气系统，其特征在于：所述10.5kV双馈风电发电机组为无方向电量保护的开关柜电气系统。
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