一种用于风电箱变过电压防护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于风电箱变过电压防护装置，其包括：碳化硅电阻组件、高能容氧化锌电阻组件以及氧化锌电阻组件，碳化硅电阻组件和高能容氧化锌电阻组件串联形成串联支路，氧化锌电阻组件与串联支路并联，氧化锌电阻组件的电压阈值大于高能容氧化锌电阻组件的电压阈值。本发明专利技术的过电压防护装置，碳化硅电阻组件和高能容氧化锌电阻组件串联形成串联支路，能够使碳化硅电阻组件与高能容氧化锌电阻组件优势互补，进而保护氧化锌电阻组件的工作安全；较低电压阈值的高能容氧化锌电阻组件把内部过电压控制在较低的水平。串联电路与高电压阈值的氧化锌电阻组件并联，能够钳制并联电路两端的瞬时外部过电压，从而消除风电箱变的过电压危害。电压危害。电压危害。

【技术实现步骤摘要】
一种用于风电箱变过电压防护装置


[0001]本专利技术涉及风电过电压防护领域，尤其涉及一种用于风电箱变过电压防护装置。

技术介绍

[0002]发展清洁能源已是世界各国的战略选择，而风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源。目前，风能主要的利用形式是风力发电。风电装备是风电产业的重要组成部分，风电箱变是风电产业发展的基础。而过电压保护装置作为风电箱变的重要保护设备，对保障风电箱变的正常运转，保证风能质量起到了举足轻重的作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种用于风电箱变过电压防护装置，其要解决如何消除风电箱变过电压所带来的危害的技术问题。
[0004]本专利技术通过如下技术方案实现：一种用于风电箱变过电压防护装置，其包括：碳化硅电阻组件、第一高能容氧化锌电阻组件以及第二氧化锌电阻组件，所述碳化硅电阻组件和所述第一高能容氧化锌电阻组件串联形成串联支路，所述第二氧化锌电阻组件与所述串联支路并联，所述第二氧化锌电阻组件的电压阈值大于所述第一高能容氧化锌电阻组件的电压阈值。
[0005]前述的用于风电箱变过电压防护装置中，更进一步地，所述碳化硅电阻组件由多片碳化硅电阻片串联而成，所述第一高能容氧化锌电阻组件以及所述第二氧化锌电阻组件均由多片氧化锌电阻片串联而成。
[0006]前述的用于风电箱变过电压防护装置中，更进一步地，所述用于风电箱变过电压防护装置还包括分别用于安装固定所述碳化硅电阻片以及氧化锌电阻片的安装基座组件。
[0007]前述的用于风电箱变过电压防护装置中，更进一步地，所述用于风电箱变过电压防护装置还包括用于检测所述用于风电箱变过电压防护装置的工作状态的监测组件。
[0008]前述的用于风电箱变过电压防护装置中，更进一步地，所述用于风电箱变过电压防护装置还包括用于为所述监测组件提供电能的电压互感器。
[0009]本专利技术的有益效果是：本专利技术的用于风电箱变过电压防护装置，通过将碳化硅电阻组件和第一高能容氧化锌电阻组件串联形成串联支路，再与第二氧化锌电阻组件并联，并连接在风电箱变器与地面之间，根据碳化硅电阻与氧化锌电阻的性质，将碳化硅电阻组件和第一高能容氧化锌电阻组件串联形成串联支路，能够使碳化硅电阻组件与第一高能容氧化锌电阻组件优势互补，既把内部过电压钳制在较低水平又保护氧化锌电阻组件的工作安全；同时，将串联电路与高电压阈值的第二氧化锌电阻组件并联，能够钳制并联电路两端的瞬时大电流诸如雷电外部过电压，从而消除风电箱变的外部过电压危害。
附图说明
[0010]图1是碳化硅电阻片和氧化锌电阻片及其串联的伏安特性曲线图；
图2是碳化硅电阻片和氧化锌电阻片串并联的伏安特性曲线图；图3、图4是氧化锌电阻片热崩溃形成原理图；图5是根据本专利技术的一个实施例的用于风电箱变过电压防护装置的原理图的示意图；图6是图5的电阻组件的示意图；图7是图6的电阻组件的右视图的示意图。
[0011]图中标号含义如下：1
‑
紧固轴件；2
‑
支撑件；3
‑
碳化硅电阻片；11
‑
碳化硅电阻组件；12
‑
第一高能容氧化锌电阻组件；13
‑
第二氧化锌电阻组件。
具体实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]由于风力发电的特殊性，风电箱变常常遭受外部过电压以及内部过电压的侵害。外部过电压主要包含有直击雷过电压、感应雷击过电压和侵入雷电波过电压等，其特点是持续时间短暂，放电时间一般为数十微秒;冲击性强，放电电流能达到几千安甚至几百千安。内部过电压主要是由于操作、事故或其他原因，引起系统的状态发生突然变化，出现的从一种稳定状态转变为另一种稳定状态的过渡过程。在这个过程中，系统内电磁能如不能得到有效的释放和吸收，将会产生振荡和积聚，并可能对系统造成过电压的危害。此外，内部过电压的持续时间，少则几十毫秒，多则几十分钟，从而对风电箱变的释压产生严峻的考验。
[0014]目前，现有的避雷器多为由氧化锌材料制成的电阻阀片构成。而氧化锌电阻片的伏安特性曲线具有硬特性，如图1中的曲线1所示，即导通电压随电流变化较小；并且，氧化锌非线性电阻会随着温度的升高而造成阻值降低，即氧化锌非线性电阻具有负阻特性，负阻特性容易导致氧化锌电阻产生热崩溃。其热崩溃形成机理如下：如图3所示，氧化锌非线性电阻在制作过程中，电阻片中难免存在不均匀性，比如电阻片在某个内部区域中的电阻Rt相对其他区域偏小，因此氧化锌非线性电阻片在放电工作过程中，如图4所示，不均匀的电阻片吸收的能量相对较大，其温升t相对升高，其阻值Rt变小，而此时电阻片两端的电压基本保持不变，进一步使流经该电阻片的电流增大，如此循环往复，最终导致氧化锌非线性电阻的热崩溃。所以，现有的氧化锌避雷器不具备续流能力，只能承受微秒级的电流冲击，无法承受持续时间长的内部过电压的冲击。故，氧化锌避雷器对过电压的保护存在盲区，不能对风电箱变过电压实现全防护。
[0015]针对上述问题，申请人在研究过程中发现，由碳化硅材料制成的碳化硅电阻片，其伏安特性曲线具有软通特性, 如图1中的曲线2所示，即导通电压随电流的变化而变化。当氧化锌电阻片和碳化硅电阻片串联时，两者的伏安特性曲线如图1中的曲线3所示，即当电
路中的电压超过的氧化锌电阻片电压阈值时，串联支路的电流导通。但由于碳化硅电阻片自身的特性，电路中的电流增大时，会使碳化硅电阻片两端的电压随着增大，从而分担氧化锌电阻片两端的电压，使流过氧化锌电阻片的过流电压维持在安全的范围内，保证氧化锌电阻片的安全，实现了氧化锌电阻片和碳化硅电阻片之间的优势互补，既有效释放内部过电压能量，又实现了对氧化锌阀片的保护，从而承受长时间的过电压的冲击。此外，将氧化锌电阻片和碳化硅电阻片的串联后,再与另一氧化锌电阻片进行并联时，能够得到图2中的实线曲线5，即并联支路的氧化锌电阻片能够钳制电路两端的电压，从而抑制因遭遇到雷击等外部过电压时两端残压过高，进而实现对风电箱变的全防护。
[0016]其方案通过以下实施例进行进一步说明：如图5、6所示，所述用于风电箱变过电压防护装置包括：碳化硅电阻组件11、第一高能容氧化锌电阻组件12以及第二氧化锌电阻组件13，所述碳化硅电阻组件11和所述第一氧化锌电阻组件12串联形成串联支路，所述第二氧化锌电阻组件13与所述串联支路并联，所述第二氧化锌电阻组件13的电压阈值大于所述第一高能容氧化锌电阻组件12的电压阈值。所述碳化硅电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于风电箱变过电压防护装置，其特征在于，所述用于风电箱变过电压防护装置包括：碳化硅电阻组件、第一高能容氧化锌电阻组件以及第二氧化锌电阻组件，所述碳化硅电阻组件和所述第一高能容氧化锌电阻组件串联形成串联支路，所述第二氧化锌电阻组件与所述串联支路并联，所述第二氧化锌电阻组件的电压阈值大于所述第一高能容氧化锌电阻组件的电压阈值。2.根据权利要求1所述的用于风电箱变过电压防护装置，其特征在于，所述碳化硅电阻组件由多片碳化硅电阻片串联而成，所述第一高能容氧化锌电阻组件以及所述第二氧化锌电阻组件均由多...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘迪文，李叶强，甘爱华，
申请(专利权)人：深圳可雷可科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：