[发明专利]一种陆上双馈式风电机组、箱式变压器组合电气系统

说明书

本发明公开了一种陆上双馈式风电机组、箱式变压器组合电气系统，在风力发电机与箱式变压器之间的主回路上设置断路器，并在箱式变压器低压侧与断路器之间并联接入配电变压器，所述配电变压器与风力发电机负载、箱式变压器负载、UPS电源电连接，所述UPS电源向风力发电机和箱式变压器的控制器、接触器和断路器的二次回路供电。本发明能够在保证设备运行安全的可靠性基础上，减少可能发生故障的风险点，精简设备，降低成本，提升风电机组及箱式变压器保护的可靠性。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种陆上双馈式风电机组、箱式变压器组合电气系统。

背景技术

近年来，中国风电产业发展迅猛。截止2020年3月底，全国风电累计装机2.13亿千瓦，稳居世界第一位。同时，随着风电机组向着长叶片、单机容量大方向发展，单台风电机组造价愈来愈高，其停机故障损失影响也愈来愈大。根据故障统计数据显示，风力发电机、变频器、箱式变压器(以下简称“箱变”)及其他电气故障占风电场故障总量的一半以上，风电行业内近年来发生的数十起风机烧毁、人员灼伤事故均由电气故障引发。由此可见，风机电气故障占比高、后果严重。

目前，风电机组与箱变分别进行设计、采购，导致两者电气回路设计与配置繁冗，利用率低，故障点多，且经济性差。风电机组处于电网末端，故障电流相对较小，加之受低电压穿越的大电流影响，导致现有的各级保护定值较大、灵敏度低。如何能创设一种可维护性强、保护灵敏度高的风电机组与箱式变压器组合电气系统，实属当前重要研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种陆上双馈式风电机组、箱式变压器组合电气系统。使其既能精简设备，减少故障点，又提升风电机组、箱变保护的可靠性，从而克服现有的风电机组电气系统的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种陆上双馈式风电机组、箱式变压器组合电气系统，在风力发电机与箱式变压器之间的主回路上设置断路器，并在箱式变压器低压侧与断路器之间并联接入配电变压器，所述配电变压器与风力发电机负载、箱式变压器负载、UPS电源电连接，所述UPS电源向风力发电机和箱式变压器的控制器、接触器和断路器的二次回路供电。

作为本发明的一种改进，所述风力发电机与箱式变压器之间设置刀熔开关，所述刀熔开关安装在风电机组塔底。

进一步地，所述风力发电机至箱式变压器的主回路上设置第一电流互感器，在风力发电机定子电流输出线路上设置第二电流互感器，综合保护装置分别与第一电流互感器、第二电流互感器和断路器电连接，以箱式变压器低压侧电流和风力发电机定子电流为输入信号，控制断路器跳闸，所述综合保护装置通过交换机和光纤与升压站监控系统连接。

进一步地，所述综合保护装置和交换机安装在风电机组塔底。

进一步地，所述配电变压器为690V/400V变压器。

进一步地，所述配电变压器通过箱变配电盘和风机配电盘向箱式变压器负载、风力发电机负载、和UPS电源供电。

进一步地，所述风力发电机的定子电流输出线路上设置有并网接触器，所述风力发电机的转子电流输出线路上设置有网侧接触器。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

1、为风电机组和箱式变压器统一配置一台配电变压器和UPS电源，并在风电机组塔底设置刀熔开关，在保证设备运行安全的可靠性基础上，减少了可能发生故障的风险点，同时精简了设备，降低了成本。

2、在风机塔底设置综合保护装置，提升了风电机组及箱式变压器保护的可靠性，同时风机塔底较好的运行环境也有利于延长综合保护装置的寿命和维持良好性能。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。