CN219659415U - 继电保护系统及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种继电保护系统及风力发电机组，属于风力发电领域。继电保护系统包括：定子侧电流检测器，与接触器电连接，配置为采集定子的输出电流；第一保护控制器，与定子侧电流检测器以及第一断路器电连接，配置为在定子的输出电流满足预设的故障条件的情况下控制第一断路器断开；转子侧安全参数检测器，与变压器电连接或设置于变压器内，配置为采集变压器的安全参数；第二保护控制器，与转子侧安全参数检测器以及第二断路器电连接，配置为在变压器的安全参数满足预设的变压器主保护条件的情况下控制第二断路器断开。根据本申请实施例能够提高风力发电机组的安全性。

Description

继电保护系统及风力发电机组

技术领域

本申请属于风力发电领域，尤其涉及一种继电保护系统及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组是一种能够将风能转换为电能的装置，可在风电场中设置多台风力发电机组为电网或其他用电设备供电。

但现阶段的继电保护都集中在风力发电机组与电网或其他用电设备之间的集电线路中，对风力发电机组内的继电保护关注的比较少，不能合理有效配置的话，会降低风力发电机组的安全性。

实用新型内容

本申请实施例提供一种继电保护系统及风力发电机组，能够提高风力发电机组的安全性。

第一方面，本申请实施例提供一种继电保护系统，应用于风力发电机组，风力发电机组包括依次电连接的发电机、变流器和变压器，发电机包括定子和转子，定子连接有接触器和第一断路器，变压器连接有第二断路器，定子通过接触器以及第一断路器并网，或定子通过第一断路器、变压器以及第二断路器并网，转子通过变流器、变压器和第二断路器并网；

继电保护系统包括：定子侧电流检测器，与接触器电连接，配置为采集定子的输出电流；第一保护控制器，与定子侧电流检测器以及第一断路器电连接，配置为在定子的输出电流满足预设的故障条件的情况下控制第一断路器断开；转子侧安全参数检测器，与变压器电连接或设置于变压器内，配置为采集变压器的安全参数；第二保护控制器，与转子侧安全参数检测器以及第二断路器电连接，配置为在变压器的安全参数满足预设的变压器主保护条件的情况下控制第二断路器断开。

第二方面，本申请实施例提供一种风力发电机组，包括：发电机，发电机包括定子和转子；接触器，与定子电连接；变流器，与转子电连接；变压器，与变流器电连接；第一断路器，与定子电连接；第二断路器，与变压器电连接；第一方面的继电保护系统；其中，定子通过接触器以及第一断路器并网，或者，定子通过第一断路器、变压器以及第二断路器并网；转子通过变流器、变压器以及第二断路器并网。

本申请实施例提供一种继电保护系统及风力发电机组，应用于风力发电机组的继电保护系统可包括定子侧电流检测器、第一保护控制器、转子侧安全参数检测器和第二保护控制器。定子侧电流检测器与接触器电连接，接触器和第一断路器与风力发电机组中的定子电连接，第一保护控制器与定子侧电流检测器以及第一断路器电连接，定子侧电流检测器采集的定子的输出电流满足预设的故障条件时，第一保护控制器可控制第一断路器断开，以保障风力发电机组的继电安全。转子侧安全参数检测器与变压器电连接或设置于变压器内，变压器与变流器电连接，变流器与风力发电机组中的转子电连接，第二保护控制器与转子侧安全参数检测器以及第二断路器电连接，转子侧安全参数检测器采集的变压器的安全参数满足预设的变压器主保护条件时，第二保护控制器控制第二断路器断开，以保障风力发电机组的继电安全。通过继电保护系统可实现对风力发电机组自身有效的继电保护，从而提高风力发电机组的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的风力发电机组的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的风力发电机组的结构示意图；

图3为本申请又一实施例提供的风力发电机组的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的对变压器的纵联差动保护的一示例的拓扑结构示意图；

图5为本申请实施例提供的对变压器的纵联差动保护的另一示例的拓扑结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

风力发电机组是一种能够将风能转换为电能的装置，可在风电场中设置多台风力发电机组为电网或其他用电设备供电。但现阶段的继电保护都集中在风力发电机组与电网或其他用电设备之间的集电线路中，对风力发电机组内的继电保护关注的比较少，不能合理有效配置的话，会降低风力发电机组的安全性。

本申请提供一种继电保护系统及风力发电机组，能够在风力发电机组中设置继电保护系统，实现风力发电机组自身有效的继电保护，从而提高风力发电机组的安全性。而且，该继电保护系统适用于低电压等级的风力发电机组和高电压等级的风力发电机组，具有广泛的适用范围。

本申请第一方面提供一种继电保护系统，该继电保护系统可应用于风力发电机组。图1、图2和图3示出了本申请实施例提供的具有继电保护系统的风力发电机组，如图1至图3所示，风力发电机组包括依次电连接的发电机11、变流器12和变压器13。发电机包括定子和转子，定子连接有接触器21和第一断路器22(图3中接触器可位于变流器内，未在图3中标示)，其中，定子可通过接触器21以及其他器件与第一断路器22电连接。变压器13连接有第二断路器23，变压器13可通过其他器件与第二断路器23电连接。

在一些示例中，如图1和图2所示，在高电压等级的风力发电机组中，定子输出的电压足够支持并网，如，定子可输出10kV以上的电压，定子可通过接触器21以及第一断路器22直接并网，并不通过变压器13并网。

在另一些示例中，在低电压等级的风力发电机组中，定子输出的电压还不足以支持并网，如，定子输出690V至10kV的电压，则定子需通过第一断路器22、变压器13以及第二断路器23并网，即，定子经第一断路器22与变压器13电连接，再经第二断路器23并网。转子输出的电压相对较低，如，转子输出690V至10kV的电压，转子可通过变流器12、变压器13和第二断路器23并网。

上述接触器21、第一断路器22、第二断路器23可设置于风力发电机配置的各类柜体中，接触器21、第一断路器22、第二断路器23在柜体中的分布可根据场景和需求设置，更加灵活。

在一些示例中，风力发电机组为高电压等级的风力发电机组，发电机的定子可不经变压器13并网。如图1所示，风力发电机组包括并网开关柜41，该并网开关柜41与变压器13可设置于风力发电机组的内部。接触器21、第一断路器22和第二断路器23均可位于并网开关柜41内。并网开关柜41可包括连接设置的第一接触器柜411、第一断路器柜412、第二断路器柜413和缆线连接柜414，接触器21可位于第一接触器柜411，第一断路器22位于第一断路器柜412，第二断路器23位于第二断路器柜413。

在另一些示例中，风力发电机组为高电压等级的风力发电机组，发电机的定子可不经变压器13并网。如图2所示，风力发电机组包括并网接触器柜42和箱式变压器43。并网接触器柜42位于风力发电机组的内部，箱式变压器43位于风力发电机组的外部。并网接触器柜包括并排连接的第二接触器柜421和第三断路器柜422，接触器21位于第二接触器柜421，第一断路器22位于第三断路器柜422，箱式变压器43包括变压器13和第四断路器柜431，第二断路器23位于第四断路器柜431。

在又一些示例中，风力发电机组为低电压等级的风力发电机组，发电机的定子需要经变压器13并网。如图3所示，接触器21和第一断路器22可设置于变流器12中(图3中未示出接触器21)，风力发电机组包括箱式变压器43，箱式变压器43包括变压器13。第二断路器23可位于箱式变压器43。

继电保护系统可包括定子侧电流检测器、第一保护控制器31、转子侧安全参数检测器和第二保护控制器32。

定子侧电流检测器与接触器21电连接，可设置于接触器21、第一断路器22所在的线路上。定子侧电流检测器配置为采集定子的输出电流。例如，定子侧电流检测器可包括电流互感器或其他器件。

第一保护控制器31与定子侧电流检测器以及第一断路器22电连接。在一些示例中，第一保护控制器31可设置于变流器12或包括接触器21和第一断路器22的开关柜中，开关柜位于风力发电机组的内部，如，开关柜可实现为图1中的并网开关柜41和并网接触器柜42。第一保护控制器可配置为在定子的输出电流满足预设的故障条件的情况下控制所述第一断路器22断开。故障条件可用于确定定子侧出现故障或异常，定子的输出电流满足预设的故障条件，表示定子侧出现故障或异常。故障条件可根据风力发电机组的电压等级、容量、需求等设定。

转子侧安全参数检测器与变压器13电连接或设置于变压器13内，配置为采集变压器13的安全参数。变压器13的安全参数可表征转子侧的安全性、变压器的安全性等，安全参数可包括电量参数和非电量参数，在此并不限定。例如，转子侧安全参数检测器可包括电流互感器等电量检测器以及温度传感器、气体传感器、压力传感器、液位传感器等非电量检测器。

第二保护控制器32可与转子侧安全参数检测器以及第二断路器23电连接。在一些示例中，第二保护控制器可设置于包括第二断路器23的断路器柜中，断路器柜位于开关柜或箱式变压器43，开关柜位于风力发电机组内部，如，开关柜可实现为上述实施例中的并网开关柜41，箱式变压器43位于风力发电机组的外部。第二保护控制器32可配置为在变压器13的安全参数满足预设的变压器主保护条件的情况下控制第二断路器断开。变压器主保护条件可用于确定转子侧或变压器出现故障或异常，变压器的安全参数满足变压器主保护条件，表示转子侧或变压器出现故障或异常，需要采取保护措施。变压器主保护条件可根据风力发电机组的电压等级、容量、需求等设定。

在本申请实施例中，应用于风力发电机组的继电保护系统可包括定子侧电流检测器、第一保护控制器31、转子侧安全参数检测器和第二保护控制器32。定子侧电流检测器与接触器21电连接，接触器21、第一断路器22与风力发电机组中的定子电连接，第一保护控制器31与定子侧电流检测器以及第一断路器22电连接，定子侧电流检测器采集的定子的输出电流满足预设的故障条件时，第一保护控制器31可控制第一断路器22断开，以保障风力发电机组的继电安全。转子侧安全参数检测器与变压器13电连接或设置于变压器13内，变压器13与变流器12电连接，变流器12与风力发电机组中的转子电连接，第二保护控制器32与转子侧安全参数检测器以及第二断路器23电连接，转子侧安全参数检测器采集的变压器13的安全参数满足预设的变压器主保护条件时，第二保护控制器32控制第二断路器23断开，以保障风力发电机组的继电安全。通过继电保护系统可实现对风力发电机组自身有效的继电保护，从而提高风力发电机组的安全性。

在一些实施例中，上述定子侧电流检测器可包括第一电流互感器，第一电流互感器与接触器21电连接。例如，第一电流互感器可实现为图1中的电流互感器CT1，电流互感器CT1可采集到定子输出并通过接触器21传输来的输出电流。又例如，第一电流互感器可实现为图2中的电流互感器CT3和/或电流互感器CT4，电流互感器CT3可采集定子通过接触器21传输来的输出电流，电流互感器CT4可采集定子通过第二接触器柜421传输来的输出电流。又例如，第一电流互感器也可设置在图3中定子与变压器13电连接的线路中。

故障条件包括第一电流互感器采集的定子的输出电流大于等于接触器21的分断能力电流。即，若第一电流互感器采集的定子的输出电流大于等于接触器21的分断能力电流，则第一保护控制器31控制第一断路器22断开。接触器21的分断能力电流约为额定电流的8至10倍，当转子出现极端的短路工况时，定子侧的电流也会大幅度提升，第一电流互感器采集得到的定子的输出电流就会大于等于接触器21的分断能力电流。接触器21的分断能力电流可依据第一断路器的保护动作电流设定，接触器21的分断能力电流小于第一断路器22的保护动作电流。第一断路器22可连接配合设置的隔离开关和接地开关24，隔离开关可在维修时提供明显的分断点，配合接地开关确保定子侧有效接地，从而实现对定子侧的安全维护。

在一些实施例中，继电保护系统还可包括第一电压互感器和第二电压互感器。第一电压互感器可设置于接触器21与定子电连接的线路中，配置为采集接触器21与定子电连接一侧的电压信息。第二电压互感器，设置于接触器21与风力发电机组的输出电连接的线路中，配置为采集并网侧的电压信息。例如，第一电压互感器可实现为图1中的电压互感器PT1，电压互感器位于第一接触器柜411，第二电压互感器可实现为图1中的电压互感器PT2，电压互感器PT2位于缆线连接柜414。又例如，第一电压互感器可实现为图2中的电压互感器PT3，电压互感器位于第二接触器柜421，第二电压互感器可实现为图2中的电压互感器PT4，电压互感器PT4位于第四断路器柜431。又例如，第一电压互感器可设置在图3中变压器13与第四断路器柜431电连接的线路上，或设置在图3中的第四断路器柜431中，第二电压互感器可实现为图3中的电压互感器PT5。

第一保护控制器31还配置为在第一电压互感器采集到的电压信息与第二电压互感器采集到的电压信息满足接通条件的情况下控制接触器21导通。电压信息可包括电压的相位、相序、频率等信息。在一些示例中，接通条件可包括第一电压互感器采集到的电压信息与第二电压互感器采集到的电压信息一致。接触器21导通，风力发电机组并网；接触器21断开，风力发电机组离网。也就是说，第一电压互感器、第二电压互感器和第一保护控制器31还可配合实现风力发电机组的并网控制。

上述实施例中的转子侧安全参数检测器可包括第二电流互感器，和/或，瓦斯保护信号装置，和/或，第三电流互感器、第四电流互感器和差动继电器。

第二电流互感器与变压器13的输出电连接。例如，第二电流互感器在图1中可实现为电流互感器CT2。又例如，第二电流互感器在图2中可实现为电流互感器CT5。又例如，第二电流互感器在图3中可实现为电流互感器CT6。在转子侧安全参数检测器包括第二电流互感器的情况下，变压器主保护条件可包括限时电流速断保护条件，限时电流速断保护条件也可称为过流二段保护条件，具体可包括第二电流互感器采集的电流在第一预设时间段内持续大于等于第一预设保护电流，也就是说，若第二电流互感器采集的电流在第一预设时间段内持续大于等于第一预设保护电流，第二保护控制器32可控制第二断路器23断开。第一预设时间段、第一预设保护电流的具体取值可根据场景或需求设定，在此并不限定。

将限时电流速断保护条件作为变压器主保护条件可应用于一些低电压等级的风力发电机组和高电压等级的风力发电机组，例如，可应用于包括电压等级为10kV及以下、容量为10MVA以下单独运行的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV以上、容量为6.3MVA以下并列运行的变压器的风力发电机组，以及，容量为0.4MVA及以上、一次电压为10kV及以下且绕组为三角-星型连接的变压器的风力发电机组。

瓦斯保护信号装置设置在变压器13内。在转子侧安全参数检测器包括瓦斯保护信号装置的情况下，变压器主保护条件包括瓦斯保护信号装置输出瓦斯保护信号。在变压器出现某些故障的情况下，变压器内产生的电弧可分解变压器内的绝缘材料并产生大量的气体，在产生的气体达到一定危险程度时，瓦斯保护信号装置可发出瓦斯保护信号。第二保护控制器32接收到该瓦斯保护信号，可控制第二断路器23断开。

将瓦斯保护信号装置输出瓦斯保护信号作为变压器主保护条件可应用于一些低电压等级的风力发电机组和高电压等级的风力发电机组，例如，可应用于包括电压等级为10kV及以下、容量为10MVA以下单独运行的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV以上、容量为6.3MVA以下并列运行的变压器的风力发电机组，包括容量为0.4MVA及以上、一次电压为10kV及以下且绕组为三角-星型连接的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV及以下、容量为10MVA及以上单独运行的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV及以下、容量为6.3MVA及以上并列运行的变压器的风力发电机组，以及，包括容量为10MVA以下单独运行的重要变压器的风力发电机组。

第三电流互感器与变压器13的输入电连接，第四电流互感器与变压器13的输出电连接。图4和图5示出了本申请实施例中利用第三电流互感器、

第四电流互感器以及差动继电器对变压器13进行纵联差动保护的拓扑结构，变压器13左侧的线圈为第三电流互感器的二次线圈，变压器13右侧的线圈为第四电流互感器的二次线圈，第三电流互感器的二次线圈与第四电流互感器的二次线圈串联，差动继电器26与第三电流互感器的二次线圈以及第四电流互感器并接。图4中的箭头示出了变压器13区外短路的电流流向，图5中的箭头示出了变压器13区内短路的电流流向。不管是发生了变压器13区外短路还是变压器13区内短路，差动继电器26能够检测到两侧的电流不同，出现电流差。在转子侧安全参数检测器包括第三电流互感器、第四电流互感器和差动继电器的情况下，变压器主保护条件包括差动继电器输出表征第三电流互感器采集的电流与第四电流互感器采集的电流不同的信号。差动继电器输出表征第三电流互感器采集的电流与第四电流互感器采集的电流不同的信号，即差动继电器26检测到两侧的电流出现电流差，第二保护控制器32可确定变压器出现短路，控制第二断路器23断开。

将差动继电器输出表征第三电流互感器采集的电流与第四电流互感器采集的电流不同的信号作为变压器主保护条件可应用于一些高电压等级的风力发电机组，例如，可应用于包括电压等级为10kV及以下、容量为10MVA及以上单独运行的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV及以下、容量为6.3MVA及以上并列运行的变压器的风力发电机组，以及，包括容量为10MVA以下单独运行的重要变压器的风力发电机组。

上述第二断路器可电连接配合设置的隔离开关和接地开关25，维护风力发电机组时，隔离开关可提供明显的分断点，配合接地开关确保转子侧有效接地，实现对转子侧的维护。

在利用变压器主保护条件控制第二断路器23断开失败的情况下，第二保护控制器32还可配置为在变压器13的安全参数满足预设的变压器后备保护条件的情况下控制第二断路器23断开。

转子侧安全参数检测器可包括上述第二电流互感器和/或非电量参数传感器。

第二电流互感器与变压器13的输出电连接，具体内容可参见上述实施例中第二电流互感器的相关说明，在此不再赘述。在转子侧安全参数检测器包括第二电流互感器的情况下，变压器后备保护条件可包括瞬时电流速断保护条件或定时限过电流保护条件。瞬时电流速断保护条件也可称为过流一段保护条件，具体可包括第二电流互感器采集到的电流大于等于第二预设保护电流，第二预设保护电流大于第一预设保护电流，第二预设保护电流的具体取值可根据场景、需求等设定。也就是说，若第二电流互感器采集到的电流大于等于第二预设保护电流，第二保护控制器32立刻控制第二断路器23断开。第二电流互感器采集到大于等于第二预设保护电流的电流到第二断路器23断开之间的反应速度可达到毫秒级别。定时限过电流保护条件也可称为过流三段保护条件，具体包括第二电流互感器采集的电流在第二预设时间段内持续大于等于第三预设保护电流，第二预设时间段的时长大于第一预设时间段的时长，第三预设保护电流小于第一预设保护电流，也就是说，若第二电流互感器采集的电流在第二预设时间段内持续大于等于第三预设保护电流，第二保护控制器32可控制第二断路器23断开。第二预设时间段和第三预设保护电流的具体取值可根据场景或需求设定。

将瞬时电流速断保护条件或定时限过电流保护条件作为变压器后备保护条件可应用于一些低电压等级的风力发电机组和高电压等级的风力发电机组，例如，可应用于包括电压等级为10kV及以下、容量为10MVA以下单独运行的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV以上、容量为6.3MVA以下并列运行的变压器的风力发电机组，包括容量为0.4MVA及以上、一次电压为10kV及以下且绕组为三角-星型连接的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV及以下、容量为10MVA及以上单独运行的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV及以下、容量为6.3MVA及以上并列运行的变压器的风力发电机组，以及，包括容量为10MVA以下单独运行的重要变压器的风力发电机组。

非电量参数传感器设置在变压器13内，可包括能够检测变压器13内部的绕组温度、油温、压力、液位等参数的传感器。变压器13内部出现多相短路、匝间短路、铁芯和外皮短路、铁芯发热、漏油、液面下降等故障或异常时，非电量参数传感器获取到的非电量参数会超出非电量安全范围阈值。在转子侧安全参数检测器包括非电量参数传感器的情况下，变压器后备保护条件包括非电量参数传感器采集的非电量参数超出非电量安全范围阈值。若非电量参数传感器采集的非电量参数超出非电量安全范围阈值，第二保护控制器32可控制第二断路器23断开。非电量安全范围阈值的具体取值可根据场景、需求设定。

将非电量参数传感器采集的非电量参数超出非电量安全范围阈值作为变压器后备保护条件可应用于一些低电压等级的风力发电机组和高电压等级的风力发电机组，例如，可应用于包括电压等级为10kV及以下、容量为10MVA以下单独运行的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV以上、容量为6.3MVA以下并列运行的变压器的风力发电机组，包括容量为0.4MVA及以上、一次电压为10kV及以下且绕组为三角-星型连接的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV及以下、容量为10MVA及以上单独运行的变压器的风力发电机组，包括电压等级为10kV及以下、容量为6.3MVA及以上并列运行的变压器的风力发电机组，以及，包括容量为10MVA以下单独运行的重要变压器的风力发电机组。

在上述实施例中，变压器13通电时会有非常大的励磁涌流通过，该励磁涌流可能能够达到变压器13额定电流的几倍，且可持续及时毫秒至几秒，励磁涌流可能会引起上述变压器主保护条件和变压器后备保护条件对应的第二断路器23的断开，但在该情况下，第二断路器23的断开的安全保护属于误启动。为了解决这种误启动的问题，第二保护控制器32还可配置为在第二电流互感器采集的电流中的任一相谐波电流大于励磁涌流阈值的情况下，使变压器主保护条件和变压器后备保护条件暂时失效。励磁涌流虽然可能含有较大的基波分量，但其中也包含相当大的二次谐波分量，二次谐波分量甚至可达到两倍的额定功率，但变压器故障产生的电流中几乎没有二次谐波分量。第二保护控制器32可利用数字滤波和傅里叶分析对第二电流互感器采集的电流进行频率分析，得到三相的谐波电流，任何一相谐波电流大于励磁涌流阈值，即可认为此时出现的是励磁涌流，而并不是变压器13发生了故障或异常，可暂时闭锁上述变压器主保护条件和变压器后备保护条件，从而避免误操作。励磁涌流阈值的具体取值可根据场景、需求设定。

本申请第二方面提供一种风力发电机组，可包括上述实施例中的发电机11、接触器21、变流器12、变压器13、第一断路器22、第二断路器23以及上述实施例中的继电保护系统。

发电机11包括定子和转子。接触器21与定子电连接。变流器12与转子电连接。变压器13与变流器12电连接。第一断路器22与定子电连接。第二断路器23与变压器13电连接。其中，在高电压等级的风力发电机组中，定子可通过接触器21以及第一断路器22直接并网，并不通过变压器13并网。在低电压等级的风力发电机组中，定子可通过第一断路器22、变压器13以及第二断路器23并网。在高电压等级的风力发电组和低电压等级的风力发电机组中，转子通过变流器12、变压器13以及第二断路器23并网。

风力发电机组的具体内容可参见上述实施例中的相关说明，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于风力发电机组实施例而言，相关之处可以参见继电保护实施例的说明部分。本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定结构。本领域的技术人员可以在领会本申请的精神之后，作出各种改变、修改和添加。并且，为了简明起见，这里省略对已知技术的详细描述。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；数量词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (11)

1.一种继电保护系统，其特征在于，应用于风力发电机组，所述风力发电机组包括依次电连接的发电机、变流器和变压器，所述发电机包括定子和转子，所述定子连接有接触器和第一断路器，所述变压器连接有第二断路器，所述定子通过所述接触器以及所述第一断路器并网，或所述定子通过所述第一断路器、所述变压器以及所述第二断路器并网，所述转子通过所述变流器、所述变压器和所述第二断路器并网；

所述继电保护系统包括：

定子侧电流检测器，与所述接触器电连接，配置为采集所述定子的输出电流；

第一保护控制器，与所述定子侧电流检测器以及所述第一断路器电连接，配置为在所述定子的输出电流满足预设的故障条件的情况下控制所述第一断路器断开；

转子侧安全参数检测器，与所述变压器电连接或设置于所述变压器内，配置为采集所述变压器的安全参数；

第二保护控制器，与所述转子侧安全参数检测器以及所述第二断路器电连接，配置为在所述变压器的安全参数满足预设的变压器主保护条件的情况下控制所述第二断路器断开。

2.根据权利要求1所述的继电保护系统，其特征在于，所述定子侧电流检测器包括第一电流互感器，所述第一电流互感器与所述接触器电连接，

所述故障条件包括所述第一电流互感器采集的所述定子的输出电流大于等于所述接触器的分断能力电流，所述分断能力电流小于所述第一断路器的保护动作电流。

3.根据权利要求1或2所述的继电保护系统，其特征在于，还包括：

第一电压互感器，设置于所述接触器与所述定子电连接的线路中；

第二电压互感器，设置于所述接触器与所述风力发电机组的输出电连接的线路中；

所述第一保护控制器还配置为在所述第一电压互感器采集到的电压信息与所述第二电压互感器采集到的电压信息满足接通条件的情况下控制所述接触器导通。

4.根据权利要求1所述的继电保护系统，其特征在于，

所述转子侧安全参数检测器包括与所述变压器的输出电连接的第二电流互感器，所述变压器主保护条件包括限时电流速断保护条件；

和/或，

所述转子侧安全参数检测器包括设置在所述变压器内的瓦斯保护信号装置，所述变压器主保护条件包括所述瓦斯保护信号装置输出瓦斯保护信号；

和/或，

所述转子侧安全参数检测器包括第三电流互感器、第四电流互感器和差动继电器，所述第三电流互感器与所述变压器的输入电连接，所述第四电流互感器与所述变压器的输出电连接，所述第三电流互感器的二次线圈与所述第四电流互感器的二次线圈串联，所述差动继电器与所述第三电流互感器的二次线圈以及所述第四电流互感器并接，所述变压器主保护条件包括所述差动继电器输出表征所述第三电流互感器采集的电流与所述第四电流互感器采集的电流不同的信号。

5.根据权利要求1所述的继电保护系统，其特征在于，所述第二保护控制器还配置为在控制所述第二断路器断开失败的情况下，在所述变压器的安全参数满足预设的变压器后备保护条件的情况下控制所述第二断路器断开。

6.根据权利要求5所述的继电保护系统，其特征在于，

所述转子侧安全参数检测器包括与所述变压器的输出电连接的第二电流互感器，所述变压器后备保护条件包括瞬时电流速断保护条件或定时限过电流保护条件；

和/或，

所述转子侧安全参数检测器包括设置在所述变压器内的非电量参数传感器，所述变压器后备保护条件包括所述非电量参数传感器采集的非电量参数超出非电量安全范围阈值。

7.根据权利要求1所述的继电保护系统，其特征在于，所述转子侧安全参数检测器包括与所述变压器的输出电连接的第二电流互感器，

所述第二保护控制器还配置为在所述第二电流互感器采集的电流中的任一相谐波电流大于励磁涌流阈值的情况下，使所述变压器主保护条件和变压器后备保护条件暂时失效。

8.根据权利要求1所述的继电保护系统，其特征在于，

所述第一保护控制器设置于所述变流器或包括所述接触器和所述第一断路器的开关柜中，所述开关柜位于所述风力发电机组的内部；

所述第二保护控制器设置于包括第二断路器的断路器柜中，所述断路器柜位于所述开关柜或箱式变压器，所述箱式变压器位于所述风力发电机组的外部。

9.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

发电机，所述发电机包括定子和转子；

接触器，与所述定子电连接；

变流器，与所述转子电连接；

变压器，与所述变流器电连接；

第一断路器，与所述定子电连接；

第二断路器，与所述变压器电连接；

如权利要求1至8中任意一项所述的继电保护系统；

其中，所述定子通过所述接触器和所述第一断路器并网，或者，所述定子通过所述第一断路器、所述变压器以及所述第二断路器并网；所述转子通过所述变流器、所述变压器以及所述第二断路器并网。

10.根据权利要求9所述的风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括并网开关柜，

所述并网开关柜包括连接设置的第一接触器柜、第一断路器柜、第二断路器柜和缆线连接柜，所述接触器位于所述第一接触器柜，所述第一断路器位于所述第一断路器柜，所述第二断路器位于所述第二断路器柜；

所述并网开关柜和所述变压器位于所述风力发电机组的内部。

11.根据权利要求9所述的风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括并网接触器柜和箱式变压器，

所述并网接触器柜包括并排连接的第二接触器柜和第三断路器柜，所述接触器位于所述第二接触器柜，所述第一断路器位于所述第三断路器柜，所述箱式变压器包括所述变压器和第四断路器柜，所述第二断路器位于所述第四断路器柜；

所述并网接触器柜位于所述风力发电机组的内部，所述箱式变压器位于所述风力发电机组的外部。