在风电控制系统中的辰竹防雷应用方案
在风电控制系统中的辰竹防雷应用方案 2018-08-07 在风电控制系统中的辰竹防雷应用方案 644

       在清洁新能源风力发电行业,其主要原理是以风为原动力,风吹动风轮机的叶轮,转化为机械能,叶轮通过增速齿轮箱带动发电机旋转,转化为电能,送入电网。

       陆地和海装风电的控制系统主要包括主控系统、变桨系统、远程监控系统等,均可使用到辰竹的信号隔离器、电涌保护器等产品。

      在风电控制系统中的辰竹防雷应用方案

       在风电主控系统中使用信号隔离器和电涌保护器的目的是为了保证风机组主控系统在恶劣的雷电和电磁脉冲情况下,设备电源和信号传输能长期安全可靠的工作。这是保证风电场主控系统安全运行的重要手段。

       变浆系统位于风力发电机的轮毂内,是风力发电机的重要组成部分,主要作用是与主控系统配合,根据现场风向和风速来调节桨叶的倾角,实现最大风能捕获以及恒速运行,使发电机工作在峰值性能以及优化系统的安全功能。同时,变桨系统还是风力发电机的主刹车系统。一个完整的交流或直流变桨系统一般包括3个电动机(含刹车、编码器、温度传感器、冷却风扇等)、3个带驱动器的轴控制柜和3个备用电源柜等。

      根据IEC62305-4(GB/T 21714.4),风力发电机组防雷保护区按照下图所示划分。

在风电控制系统中的辰竹防雷应用方案

风机内部设备--辰竹电涌防护方案

       1. 发电机:直驱和双馈系统虽然在电气配电结构方面有较大差异,但是对于电涌防护来讲,双馈的电涌防护也适用直驱系统,因此我们以双馈系统的防护方案为例进行详细介绍。

       1) 转子侧:由于L - PE 之间会反复出现1.7kV、陡度为1.4kV/μs 的瞬时电压,如果SPD 导通电压低于该值,出现频繁导通的情况,从而加快了劣化、缩短寿命。

       为了达到防护需求,需提高导通电压,避免上述现象的发生。

       辰竹SPD产品型号: CZLB-40/690/3P+1

       2) 定子侧:发电机侧定子一般采用IT 系统,电网侧一般采用TN-C或者IT系统,SPD 的Uc 的选取主要参照IEC61643 - 12 :2008 中6.2.1.1。

       T 系统中,L - PE 的Uc = UL - L,由于UL -L=690V±10 % , Uc 可选择750V ;

       在并网侧, 参照GB50057 - 2010 中4.3.8 第4 款的规定,每一保护模式的冲击电流当无法确定时应取≥ 12.5kA 的T1 类SPD,同时根据GB 50343 - 2012《表5.4.3 - 3 电源线路浪涌保护器冲击电流和标称放电电流参数推荐值》,也可采用≥ 50kA 的T2 类SPD, 因此对于TN-C系统Uc可选择为440V,IT系统Uc 可选择750V。

       辰竹SPD产品型号:CZLB-40/690/3P

       2. 机舱控制柜

       供电系统:220V单相,220V/380V三相,24V直流,采用 辰竹SPD产品型号:CZLB/40/440/3P

       信号传输:风速风向,温度,现场总线(RS485),采用 辰竹SPD产品型号:T-24-L,T-5-L

       3. 变桨控制柜

       供电系统:220V单相,220V/380V三相,采用辰竹SPD产品型号:CZLB-40/440/2P

       信号传输:风速风向,现场总线(RS485),采用辰竹SPD产品型号:T-24-L,T-5-L

       4. 塔基变流控制柜

       电网侧:单相IT或TN系统,T1类电源SPD,采用辰竹SPD产品型号:CZLB-160/440/2P ,CZLB-160/440/1P+1

       发电机(定子,转子): 采用辰竹SPD产品型号:CZLB-40/690/3P,CZLB-40/690/3P+1

       电源输出:220V单相,220V/380V三相,采用辰竹SPD产品型号:CZLB-40/440/3P

       5. 箱式变电站

       低压690V:采用辰竹SPD产品型号:CZLB-40/690/3P,CZLB-40/690/3P+1


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