一种蛇形电阻弯制方法及撬棒电阻技术

本发明专利技术公开了一种蛇形电阻弯制方法：采用多层电阻带叠合后再进行弯制的方式。在弯制时，不同层电阻带之间能够相对滑动，从而减小外侧电阻带弯制时的弯曲应变和弯曲应力。以减小允许的最小弯曲半径和弯曲应力，从而减小电阻带之间的间距，使得蛇形电阻更为紧凑，以提高蛇形电阻的功率密度。本发明专利技术还公开了一种撬棒电阻：包括壳体及设置在壳体内的多层蛇形电阻，其蛇形电阻采用由叠层电阻带弯制而成，安装在具有隔空层的复合型侧板上。具有结构紧凑、功率密度大、绝缘性能好、抗震性能好、安全可靠的特点。可靠的特点。可靠的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种蛇形电阻弯制方法及撬棒电阻


[0001]本专利技术涉及风力发电领域，具体涉及一种蛇形电阻弯制方法及撬棒电阻。

技术介绍

[0002]随着能源危机与环境问题的日益突出，世界各国都在大力发展风力发电、太阳能发电等可再生能源事业。随着风电迅猛发展，装机容量快速上升，风力发电在电网供电中所占比例不断提高，因此，风力发电机组的并网质量以及运行状态对电网的稳定性至关重要。在运行过程中，电网故障可能会导致电压跌落，这会给风力发电设备带来一系列暂态过程，例如出现过电压、过电流或转速上升等现象。
[0003]由于电网电压跌落故障引起的大量风力发电机解列会导致电力系统潮流的大幅变化甚至引起大面积停电带来频率的稳定性问题。因而出现了风力发电设备的低电压穿越(LowVoltage Ride Through；以下简称：LVRT)技术，即：使风力发电设备在电网电压跌落时，能在电压跌落设定值和设定时间内保持并网，支持电网电压恢复，直到电网恢复正常。风力发电设备具备有效的LVRT措施才能够维护风场电网的稳定性。
[0004]为实现LVRT功能，现有风力发电设备中通常采用低压旁路系统，即在转子侧采用主动撬棒技术。常用的主动撬棒技术有绝缘栅双极型功率管(Insulated Gate Bipolar Transistor；以下简称：IGBT)型Crowbar电路、混合桥型Crowbar电路和带有旁路电阻的Crowbar电路等，这种主动撬棒技术在电网出现电压跌落时将转子和变频器的电流通过旁路进行分流，所以既能够避免过电流影响，又可以不将风力发电机组从电网解列，从而实现了LVRT功能。
[0005]撬棒技术需要采用撬棒电阻将多余的电能转换成热能，通过对流耗散到空气中。撬棒电阻是采用电阻片或电阻带成阵列式密集排布，使得单位体积的撬棒电阻内容纳更大的电阻，提高撬棒电阻的功率密度大，同时还要保证电阻片或电阻带具有满足散热间隙。
[0006]在采用电阻带制造撬棒电阻时，可以将电阻带弯制成具有连续的U形弯的蛇形。为了提高撬棒电阻的功率密度，应尽量减小电阻带之间的间距，所以需要采用较小的弯制半径。但弯制半径小于材料允许的最弯曲半径时，会造成电阻带开裂、甚至断裂。因此防止蛇形电阻弯制过程中开裂是制造蛇形电阻及撬棒电阻需要解决的技术问题。
[0007]同时现有的撬棒电阻是采用串杆（螺杆）将电阻片和瓷件绝缘子组装在一起。由于瓷件绝缘子的抗震性能不理想，当强风导致风电机组振动大和冲击时，瓷件绝缘子可能破裂、甚至脱落，导致短路、造成安全事故。而且现有的这种撬棒电阻的零件多、结构复杂，生产成本高、生产效率低。
[0008]经专利检索，与本专利技术有一定关系的专利主要有以下专利：1、申请号为“201110285663.9”、申请日为“2011.09.23”、公开号为“CN103018615A”、公开日为“2013.04.03”、名称为“一种在风电机组中用于检测撬棍电路的装置”、申请人为“台达电子企业管理（上海）有限公司”的中国专利技术专利，该专利技术专利提供了一种在风电机组中用于检测撬棍电路的方法及其装置，该风电机组包括电性连接至撬棍电
路的变流器，包括：将一检测模块电性耦接至撬棍电路；向撬棍电路输入第一控制信号，以开启撬棍电路；通过变流器向撬棍电路提供三相电压信号，并且相邻的两相电压信号间隔预定的相位角度；读取所述检测模块输出的第一检测信号，以判断撬棍电路是否正常投入；向撬棍电路输入第二控制信号，以关断撬棍电路；以及再次读取所述检测模块输出的第二检测信号，以判断撬棍电路是否正常切出。相比于现有技术，该专利技术可迅速地判断撬棍电路是否能够正常投切，还可将变流器因撬棍电路而可能导致的损坏降至最低程度，进而有效地保护了风电系统的核心器件。但该专利没有涉及撬棒电阻的具体结构。
[0009]2、申请号为“201310101434.6”、申请日为“2013.03.27”、公开号为“CN103368493A”、公开日为“2013.10.23”、名称为“用于并联逆变器的改进的硬预充电”、申请人为“阿尔斯通交通设备有限公司”的中国专利技术专利，该专利技术专利涉及用于并联逆变器的改进的硬预充电，每个电机用并联连接至共用电力线路的两个逆变器中的至少一个控制，共用电力线路用各自DC 链路提供DC 电力信号，对两个逆变器中的每一个提供隔离开关，其使得相对应的逆变器与电力线路隔离，每个逆变器进一步通过滤波电容器组以及用于对该电容器组预充电的器件连接至共用电力线路，预充电器件包括撬棍电阻器和自动电力开关，其在电压超过预定阈值时向撬棍电阻器传输DC 电力信号。该专利技术提供了用于交替闭合两个逆变器之一的隔离开关的器件以及将电力信号从通过该自动电力开关连接至电力信号供应线路的逆变器的撬棍电阻器转移至与电力信号供应线路隔离的另一逆变器的滤波电容器组的连接。但该专利也没有涉及撬棒电阻的具体结构。
[0010]3、申请号为“CN200920247136.7”、申请日为“2009.11.18”、公开号为“CN201570870U”、公开日为“2010.09.01”、名称为“低电压穿越控制装置和风力发电设备”、申请人为“华锐风电科技(集团)股份有限公司;”的技术，该技术涉及一种低电压穿越控制装置和风力发电设备。该控制装置包括：定子断路器、撬棍保护电路断路器、晶闸管和分流电路、以及包括电压监测单元，定子控制单元、撬棍开关控制单元和晶闸管控制单元的控制模块，其中，在监测到直流母线的电压值高于设定门限值的状态下控制晶闸管闭合，以分流电路对变频器组进行分流保护；在晶闸管闭合的状态下，控制定子断路器断开，且随后控制撬棍保护电路断路器完成断开再闭合的操作；监测到电网的电压值等于或大于设定门限值的状态下控制定子断路器闭合。该技术以简单的结构实现了低电压穿越功能，且能避免从电网吸收无功功率造成电网波动的不利影响。但该专利同样没有涉及撬棒电阻的具体结构。
[0011]4、申请号为“CN201120085060.X”、申请日为“2011.03.28”、公开号为“CN202058525U”、公开日为“2011.11.30”、名称为“风电制动电阻器”、申请人为“宁波市鄞州中久电子有限公司”的技术专利，该风电制动电阻器，安装在风力发电系统中，在风力发电机制动时将多余的电力转化为热能并使之散逸，包括壳体，其中，还包括若干层位于壳体内且从上往下依次排列的电阻片单元层，每层电阻片单元层包括一根前螺杆、一根后螺杆、多个套在前螺杆和后螺杆上的绝缘瓷子以及多个从左往右依次排列的电阻片，前螺杆和后螺杆的两端均通过绝缘件固定在壳体上，各电阻片之间首尾焊接相连，各电阻片之间的焊接处交替套紧在后螺杆和前螺杆上，绝缘瓷子分布在相邻焊接处之间，各层电阻片单元层之间相互串联电连接。本技术在保证原有壳体体积的情况下，有效增加电阻材料来达到大通流大功率的性能要求，同时保证散热效果。但该专利采用螺杆3与绝缘瓷子2
串联电阻片6，电阻片6两端焊接，结构复杂、零件多、工序多，成本高。
[0012]5、申请号为“20202219本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛇形电阻弯制方法，所述蛇形电阻由电阻带弯制成具有多个连续U形弯的蛇形，其特征在于：通过减小电阻带厚度的方式，以减小允许的最小弯曲半径和弯曲应力，从而避免弯制蛇形电阻时出现裂纹。2.根据权利要求1所述的蛇形电阻弯制方法，其特征在于：将多层较薄的电阻带叠合后，替换较厚的电阻带，以减小电阻带的厚度；在弯制过程中，不同层电阻带之间能够相对滑动，从而减小外侧电阻带弯制时的弯曲应变和弯曲应力。3.一种撬棒电阻，包括：壳体（2）及设置在壳体（2）内的电阻,其特征在于：所述电阻采用权利要求1或2所述的蛇形电阻弯制方法弯制的蛇形电阻（1）。4.根据权利要求3所述的撬棒电阻，其特征在于：蛇形电阻（1）的U形弯底部均设置有安装孔（12），蛇形电阻（1）按照宽度方向沿垂向安装在壳体（2）内两块侧板（22）之间。5.根据权利要求4所述的撬棒电阻，其特征在于：采用多根蛇形电阻（1）之间串联连接，蛇形电阻（1）的进出端设置有连接板（13），连接板（13）上设置有连接孔（14）；连接板厚度（h2）不小于蛇形电阻厚度（h1）；1.5
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电阻带宽度（K1）≤连接板宽度（K2）≤3
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖宁，刘俊杰，袁俊弢，张利生，
申请(专利权)人：株洲中车奇宏散热技术有限公司，
类型：发明
国别省市：