[发明专利]一种用于直驱式永磁风力发电机的综合保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机保护技术领域，特别涉及一种用于直驱式永磁风力发电机的综合保护方法。

背景技术

近几年来随着风力发电行业的技术渐渐成熟，对风力发电机的效率要求也在不断的提高，而直驱式永磁发电机作为一种高效率机型在风力发电行业中被大量的使用；同时，为进一步提高风力发电机的效率，各种类型的电力电子设备也伴随着直驱式永磁发电机一起被运用到风力发电行业中。

然而，在直驱式永磁风力发电机与电力电子设备的共同使用中，由于兼容性设计不够充分以及极端性设计不够周全，使直驱式永磁发风力电机经常受到过压、过流、不平衡度等电气不良因素的威胁。同时，由于风力发电机的运行环境过于严酷，使直驱式永磁发风力电机经常受到过温、高湿等影响绝缘的不良环境因素的威胁。

现有技术中最新的关于保护永磁风力发电机的方法主要有几个专利申请，申请号为201310228680.8的“一种电机过压保护的方法”、申请号为201310229157.7 “一种电机电流过流保护方法” 和申请号为201320085936.X “电动机三相不平衡保护装置”。然而，上述专利往往只针对过压、过流、不平衡度等电气不良因素进行单一的基本保护设计和基本保护方法研究，而这样单一的基本保护设计和基本保护方法起到的作用可能过于局限，无法对直驱式永磁风力发电机提供更有效和更全面的保护。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于直驱式永磁风力发电机的综合保护方法，通过过压保护方法与绝缘保护方法的配合运用，解决了由于过压保护方法无法判断直驱式永磁风力发电机绕组的绝缘材料的损伤程度，在出现的过压次数超过设定保护次数或出现过压总时长超过设定保护时长时，只能通过启动发电机停机保护这种措施来对直驱式永磁风力发电机进行效果有限以及保护不完善的技术问题。

本发明提供一种用于直驱式永磁风力发电机的综合保护方法，包括以下四个同步进行的过程：通过过压保护方法与绝缘保护方法配合运用的保护过程、通过过流保护方法与过温保护方法和绝缘保护方法配合运用的保护过程、通过不平衡度保护方法与过温保护方法和绝缘保护方法配合运用的保护过程、以及通过过温保护方法与绝缘保护方法配合运用的保护过程，当以上任意一个保护过程判断需要进行发电机维护保护时，停止其他保护过程而直接进行发电机维修保护。

所述通过过压保护方法与绝缘保护方法配合运用的保护过程具体包括：对发电机的三相电压分别进行监测，判断任意一相电压是否过压，如三相电压均未过压，则返回继续监测发电机的三相电压；如任意一相电压过压，则在设定周期内对过压次数及每次过压的时长进行统计，并判断过压次数是否超过设定的保护次数及过压总时长超过设定的保护时长，如均未超过则返回继续监测发电机的三相电压；如过压次数超过设定的保护次数或过压总时长超过设定的保护时长，则发电机进行停机保护，然后对发电机的绕组进行绝缘电阻测试，并判断将测试结果是否小于设定的保护值，若测试结果小于设定的保护值，则发电机进行维护保护，若不小于设定的保护值，则继续监测发电机的三相电压。

所述通过过流保护方法与过温保护方法和绝缘保护方法配合运用的保护过程包括：对发电机的三相电流分别进行监测，判断任意一相电流是否过流；若三相电流均未过流，则返回继续监测发电机的三相电流；若任意一相电流过流，则对过流现象进行电流瞬时短路分析，并判断任意一项电流是否超过额定电流的最大设定倍数，若任意一相电流超过额定电流的的最大设定倍数，则进行发电机停机保护；若三相电流均未超过额定电流的的最大设定倍数，则对过流现象进行电流过载分析，然后进行过流时长统计，并判断统计的过流时长是否超过设定的保护时长，若未超过设定的保护时长，则返回继续监测发电机的三相电流，若超过设定的保护时长，则判断发电机的绕组温度是否超过设定的保护温度，若未超过设定的保护温度，则返回继续监测发电机的三相电流，若超过设定的保护温度，则进行发电机停机保护，发电机进行停机保护之后，对绕组进行绝缘电阻测试，并判断测试结果是否小于设定的保护值，若测试结果小于设定的保护值，则发电机进行维护保护，若不小于设定的保护值，则继续监测发电机的三相电流。