一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统，包括塔筒、一体化变流器和高压柜，所述塔筒内部设有塔筒底层安装平台和塔筒底部二层安装平台，所述一体化变流器和高压柜设置于塔筒底部二层安装平台上的两侧，所述塔筒底层安装平台上设有机组升压变压器。本实用新型专利技术将变电站的高压柜、变压器、变流器分层布置在塔筒底部，解决了风电机组因环境因素而遭到腐蚀和辐射的问题；本实用新型专利技术通过对变流器、低压柜的功能结构分析，对变流器进行适当的改进设计，共用部分器件，使其同时兼具低压柜的功能，可省去一台低压柜成本，另一方面降低塔筒底部单位空间的器件密度，改善塔筒底部的散热性能，同时对设备维护时更加便利。便利。便利。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统


[0001]本技术涉及新能源发电
，尤其是指一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统。

技术介绍

[0002]风电机组所在风场的环境（风沙、雨雪侵蚀）对设备的防护等级要求很高，海边、海上发电项目，对设备整体的抗腐蚀性、防潮湿性能要求很高，增加了制造成本；而项目地点一般太阳辐射高，设备运行时温度高。因此传统的预装式变电站（箱变）防护等级与通风散热两项功能产生矛盾。鉴于以上背景因素，箱变内置塔筒的方案应运而生，将变电站的高压柜、变压器（包括辅变）、低压柜和变流器分层布置在塔筒底部。
[0003]目前，现有技术一般是将变流器柜、控制柜和水冷泵从风机塔筒内移出，例如，一种在中国专利文献上公开的“风电一体化变流并网升压箱变”，其公告号CN212210275U，该装置包括箱变壳体，箱变壳体内设有低压室、变压器室和高压室，变压器室内设有变压器，高压室内设有高压柜；低压室内设有变流器柜、水冷泵和控制柜，变流器柜通过电缆与风力机组连接；水冷泵位于低压室内且位于变流器柜的一侧；控制柜位于低压室内且位于变流器柜的另一侧；水冷泵、变流器柜、控制柜、变压器和高压柜并行布设于箱变壳体内。该技术将变流器柜、控制柜和水冷泵从风机塔筒内移出，与变压器和高压柜一起放置在箱变内；虽然具有变流器柜的操作更为方便，即便发生了事故，也只是影响箱变，不会对风机塔筒造成影响，降低事故损失等优点，但并没有解决设备因环境因素而遭到腐蚀和辐射的问题。

技术实现思路

[0004]本技术是为了克服现有技术的风电机组因环境因素而遭到腐蚀和辐射的问题，提供一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统，该系统将变电站的高压柜、变压器（包括辅变）、变流器分层布置在塔筒底部，且通过对变流器、低压柜的功能结构分析，对变流器进行适当的改进设计，共用部分器件，使其同时兼具低压柜的功能，降低成本。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统，包括塔筒、一体化变流器和高压柜，所述塔筒内部设有塔筒底层安装平台和塔筒底部二层安装平台，所述一体化变流器和高压柜设置于塔筒底部二层安装平台上的两侧，所述塔筒底层安装平台上设有机组升压变压器。本技术将变电站的高压柜、变压器（包括辅变）、变流器分层布置在塔筒底部，解决了现有技术的风电机组因环境因素而遭到腐蚀和辐射的问题，本技术通过对变流器、低压柜的功能结构分析，对变流器进行适当的改进设计，共用部分器件，使其同时兼具低压柜的功能，对于箱变内置塔筒的设计，可省去一台低压柜成本，一方面可实现技术降本，降低风力发电机组的度电成本，另一方面降低塔筒底部单位空间的器件密度，改善塔筒底部的散热性能，同时对设备维护时更加便利。
[0007]作为本技术的优选方案，所述一体化变流器和高压柜之间设有中间通道。一体化变流器和高压柜在塔筒底部二层安装平台的两侧，由于本技术的一体化变流器同时兼具低压柜的功能，省去了低压柜所占据的空间，在塔筒底部二层安装平台的中间设置中间通道，方便维修人员对两侧的一体化变流器和高压柜的维护。
[0008]作为本技术的优选方案，所述一体化变流器与机组升压变压器通过电缆相连。一体化变流器将风电机组输出的电能通过电缆传输至机组升压变压器实现升压并通过高压柜完成并网，一体化变流器在欠同步状态下将电能从电网传输至风电机组转子，一体化变流器对风电机组输出的电能进行通断和保护。
[0009]作为本技术的优选方案，所述电气系统还包括控制电路。本技术通过对变流器、低压柜的功能结构分析，对变流器进行适当的改进设计，共用部分器件，使其同时兼具低压柜的功能。
[0010]作为本技术的优选方案，所述控制电路包括接触器K1，所述接触器K1用于控制发电机定子侧并网。
[0011]作为本技术的优选方案，所述控制电路包括变压器T1，所述变压器T1在机侧690V取电转化为400V给一体化电气系统提供控制用电。
[0012]作为本技术的优选方案，所述控制电路还包括防护器件FL1和断路器Q1。接触器K1用于控制发电机定子侧并网，变压器T1在机侧690V取电转化为400V给一体化电气系统提供控制用电，发电机转子、定子经过一体化变流器汇流后由断路器Q1实现连通一体化，系统配有防护器件FL1实现防雷保护。
[0013]因此，本技术具有以下有益效果：本技术将变电站的高压柜、变压器（包括辅变）、变流器分层布置在塔筒底部，解决了现有技术的风电机组因环境因素而遭到腐蚀和辐射的问题；本技术通过对变流器、低压柜的功能结构分析，对变流器进行适当的改进设计，共用部分器件，使其同时兼具低压柜的功能，对于箱变内置塔筒的设计，可省去一台低压柜成本，一方面可实现技术降本，降低风力发电机组的度电成本，另一方面降低塔筒底部单位空间的器件密度，改善塔筒底部的散热性能，同时对设备维护时更加便利。
附图说明
[0014]图1是本技术的整体结构示意图；
[0015]图2是本技术的一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统的控制原理图；
[0016]图3是本技术的一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统的一次电气图；
[0017]图中：1、一体化变流器；2、机组升压变压器；3、高压柜；4、塔筒底部二层安装平台；5、塔筒底层安装平台；6、中间通道；7、塔筒；8、高压柜电路；9、变压器电路。
具体实施方式
[0018]下面结合附图与具体实施方式对本技术做进一步的描述。
[0019]如图1所示，一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统，包括接入点上下的一体化变流器1、机组升压变压器2、高压柜3、塔筒底部二层安装平台4、塔筒底层安装平
台5、中间通道6和塔筒7；一体化变流器1，箱变低压柜与变流器一体化的变流器，将风电机组输出的电能通过电缆传输至机组升压变压器2，一体化变流器1在欠同步状态下将电能从电网传输至风电机组转子，一体化变流器1对风电机组输出的电能进行通断和保护；机组升压变压器2，实现将通过电缆传输的电能实现升压；高压柜3，实现并网；塔筒底部二层安装平台4，用于安装一体化变流器1和高压柜3；塔筒底层安装平台5，用于安装机组升压变压器2，一体化变流器系统1、高压柜3在塔筒底部二层安装平台4两侧布局，空出二层安装平台中间通道6用于底层二层设备维护。本技术将变电站的高压柜3、变压器（包括辅变）、一体化变流器1分层布置在塔筒7底部，解决了现有技术的风电机组因环境因素而遭到腐蚀和辐射的问题，本技术通过对变流器、低压柜的功能结构分析，对变流器进行适当的改进设计，共用部分器件，使其同时兼具低压柜的功能，对于箱变内置塔筒的设计，可省去一台低压柜成本，一方面可实现技术降本，降低风力发电机组的度电成本，另一方面降低塔筒底部单位空间的器件密度，改善塔筒底部的散热性能，同时对设备维护时更加便利。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统，其特征是，包括塔筒、一体化变流器和高压柜，所述塔筒内部设有塔筒底层安装平台和塔筒底部二层安装平台，所述一体化变流器和高压柜设置于塔筒底部二层安装平台上的两侧，所述塔筒底层安装平台上设有机组升压变压器。2.根据权利要求1所述的一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统，其特征是，所述一体化变流器和高压柜之间设有中间通道。3.根据权利要求1所述的一种风电机组箱变低压柜与变流器一体化电气系统，其特征是，所述一体化变流器与机组升压变压器通过电缆相连。4.根据权利要求1所述的一种风电机组箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：项峰，张伟，刘俏倩，於莉莎，郑鹏鹏，王杭烽，
申请(专利权)人：浙江运达风电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：