一种用于风力风电机组的零序电压检测模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于风力风电机组的零序电压检测模块，属于电压检测领域，所述零序电压检测器固定在控制柜固定导轨上，零序电压检测器的测量两端分别与N线对PE线相连接，所述零序电压检测器包括桥式整流器、放大器、DC

【技术实现步骤摘要】
一种用于风力风电机组的零序电压检测模块


[0001]本技术涉及电压检测领域，具体是涉及一种用于风力风电机组的零序电压检测模块。

技术介绍

[0002]风力风电机组控制系统通常采用400V供电，400V系统发生单相接地后，故障电流较小，机组无检测及保护机制会继续带病运行，直至故障点进一步扩大，烧损部分昂贵备件。另外风电机组中大部分单相设备采用单P空开供电，维护人员在检修设备时，只能断开设备相线，一旦机组发生单相接地故障，机组中性线对大地电压会被拉升至相电压（230V），对检修人员构成巨大的触电风险。
[0003]早期投产的部分风力风电机组400V配电系统采用IT供电方式，即中性点不接地运行方式。由于风电机组分布电容的影响，N线与PE线的电位并不一致，二者通常会存在30V左走的电势差，随着运行工况的不同，这个电势差也随之变化。
[0004]IT系统中，中性线（N线）与地线（PE线）无直接的电气连接。当设备绝缘损伤，供电相线与外壳短路时，PE线电势与相线一致，即（N线）与地线（PE线）之间电压升为相电压（230V），另外未接地的两相对地电压升为线电压(400V)。
[0005]由于部分风电机组无接地保护，发生上述接地故障后，机组继续运行，无任何提示即告警。机组长期接地运行，会对电动机等设备绝缘构成威胁，久而久之将其烧损（直流变桨电机尤为严重）。另外长期接地会对机组通讯造成电磁干扰，通讯的闪断会误导检修人员对通讯回路展开不必要的排查，浪费了大量的精力物力。
[0006]因此，需要提供一种用于风力风电机组的零序电压检测模块，旨在解决上述问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本技术实施例的目的在于提供一种用于风力风电机组的零序电压检测模块，以解决上述
技术介绍
中的问题。
[0008]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0009]一种用于风力风电机组的零序电压检测模块，包括壳体、零序电压检测器，所述零序电压检测器固定在控制柜固定导轨上，零序电压检测器的测量两端分别与N线和PE线相连接，通过零序电压检测器测量出N线对PE线之间的电压(电压范围：0
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960V)，所述零序电压检测器与桥式整流器相连接，通过桥式整流器对零序电压求绝对值，桥式整流器与放大器相连接，所述放大器分别与DC
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DC电源和比较器相连接，所述DC
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DC电源与机组电源相连接，比较器分别与DC
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DC电源和基准电压相连接，所述绝对值的电压经过放大器进行衰减，衰减后的电压与基准电压进行比较，所述比较器的输出端与继电器相连接，继电器与风电机组相连接。
[0010]作为本技术进一步的方案，所述机组电源的电压为24V，放大器为LM358放大器，LM358放大器对电压进行40:1倍衰减(衰减完的电压范围：0
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24V)，LM358放大器适合于
电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式。
[0011]作为本技术进一步的方案，所述比较器的芯片为LM358芯片，当模块检测到的零序电压超过120V时，衰减电压大于3V，此时比较器输出高电平，Q1三极管导通，控制K2继电器吸合，然后K2继电器通过干节点触发机组故障停机。当零序电压小于120V时，衰减电压小于3V，比较器输出低电平，Q1三极管关断，K2继电器失磁，风电机组允许复位启动，对两台风电机组加装零序电压检测模块，然后通过SCADA系统远程监测风电机组运行情况，现场进行单相接地试验，接地瞬间，机组顺利自动停机，并在SCADA上报出相应报文，隔离接地故障点后，机组故障消除，手动启机后继续运行。
[0012]作为本技术进一步的方案，所述比较器和继电器之间设有电流放大器，所述电流放大器与DC
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DC电源相连接，电流经过电流放大器后进入继电器内，从而触发机组故障使风电机组停机，检修人员对机组进行检查。
[0013]作为本技术进一步的方案，所述零序电压检测模块内各组件均固定安装在壳体内，壳体的底部设有安装孔，所述壳体通过卡轨固定安装在风电机组的侧壁上。
[0014]综上所述，本技术实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
[0015]本技术通过利用放大器进行电压比例衰减，结合DC
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DC模块隔离的作用，替代传统电压互感器功能，降低了成本。模块配合工业控制柜体安装方便，可灵活安装在标准导轨上。模块利用风电机组自身的24V作为供电，采用放大器对检测电压进行比例转换，为实现一次、二次电气隔离，模块供电回路引入24V风电机组DC/DC隔离器件，灵活的解决了需求。
[0016]风电机组风电机组风电机组零序电压检测模块投入风电机组后，风电机组实现了零序电压保护功能，发生单相接地故障后，机组能够迅速停机保护，并报出相应故障，运行人员通过故障信息便可直接定位故障原因，大大降低了工作强度。另外机组能够迅速安全停机，有效杜绝了故障点进一步扩大的可能，保障了设备安全，节省了备件采购开支。
[0017]为更清楚地阐述本技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本技术进行详细说明。
附图说明
[0018]图1为本技术实施例的电路连接示意图。
[0019]图2为本技术实施例中工作流程示意图。
[0020]图3为本技术实施例中IT系统电路示意图。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0022]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“中部”、“一侧”、“顶部”、“顶端”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能风电机组理解为对本技术的限制。
[0023]此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的风电机组普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0024]以下结合具体实施例对本技术的具体实现进行详细描述。
[0025]实施例1
[0026]参见图1～图3，一种用于风力风电机组的零序电压检测模块，包括壳体、零序电压检测器、桥式整流器、放大器、DC
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DC电源、基准电压、比较器和继电器。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于风力风电机组的零序电压检测模块，包括壳体、零序电压检测器，其特征在于，所述零序电压检测器固定在控制柜固定导轨上，零序电压检测器的测量两端分别与N线和PE线相连接，所述零序电压检测器包括桥式整流器、放大器、DC
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DC电源和比较器，桥式整流器与放大器相连接，所述放大器分别与DC
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DC电源和比较器相连接，所述DC
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DC电源与机组电源相连接，比较器分别与DC
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DC电源和基准电压相连接，所述比较器的输出端与继电器相连接，继电器与风电机组相连接。2.根据权利要求1所述的一种用于风力风电机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：于重阳，曾繁礼，吕超超，陈方遒，刘磊，李丛茂，白文浩，杨映山，孙明辉，
申请(专利权)人：内蒙古龙源蒙东新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：