一种风力发电机组及短路保护装置制造方法及图纸

本申请提供了一种风力发电机组及短路保护装置，该装置包括：变流器网侧框架断路器以及箱变低压侧框架断路器，变流器网侧框架断路器的过流脱扣常闭触点与箱变低压侧框架断路器的欠压线圈串联，箱变低压侧框架断路器的过流脱扣常闭触点与变流器网侧框架断路器的欠压线圈串联，可形成互锁冗余保护机制，当其中一个断路器过流脱扣后跳开另一个断路器，迅速分断电网和变流器之间的回路，切断能量路径，避免故障扩大化，且本申请是基于硬件实现，不依赖于软件，从而解决了现有基于故障字下发分断指令控制风电变流器中断路器断开的方式存在的传输时间长以及因信号干扰，无法触发分断指令的问题。指令的问题。指令的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组及短路保护装置


[0001]本申请涉及电子电力
，具体涉及一种风力发电机组及短路保护装置。

技术介绍

[0002]随着风力发电技术的不断发展，风力发电机组的功率密度和电压等级也越来越高。其中，功率密度和电压等级越高的风力发电机组，其电网侧发生短路故障时所产生的短路电流也越大。若是不能及时切断故障回路，则会导致风力发电机组中的变流器内部拉弧、整个并网柜烧毁，甚至发电机组失火，造成严重的安全风险。
[0003]结合图1和图2，现有的风力发电机组主要分为全功率和双馈两种类型。其中，变流器作为核心的电力电子转换设备，连接在风力发电机与箱式变电站(箱变)之间。在风力发电机组中变流器断路器和箱变断路器的分闸保护和脱扣保护是机组发生电气短路后的重要保护措施。在变流器内部发生短路时，通过断路器Q2完成电路电网分断，保护变流器内部器件不受损坏。但是，当断路器Q2前级(也即变流器的进线端)发生短路，如果断路器Q1整定值设置不合理或者没有迅速分断，则会导致变流器的进线端一直有电网能量，从而发生持续短路拉弧，导致机组烧毁。
[0004]为了避免上述问题，现有通常在变流器发生短路故障时，通过通讯上传故障字至主控，主控接收故障字后下发分开箱变低压侧断路器指令。但是，此种方式一方面传输时间长，另一方面还可能存在信号干扰，无法触发分断指令。

技术实现思路

[0005]对此，本申请提供一种风力发电机组及短路保护装置，以解决现有基于故障字下发分断指令控制风电变流器中断路器断开的方式存在的传输时间长以及因信号干扰，无法触发分断指令的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
[0007]本申请第一方面公开了一种风力发电机组的短路保护装置，包括：变流器网侧框架断路器以及箱变低压侧框架断路器，所述变流器网侧框架断路器的过流脱扣常闭触点与所述箱变低压侧框架断路器的欠压线圈串联，所述箱变低压侧框架断路器的过流脱扣常闭触点与所述变流器网侧框架断路器的欠压线圈串联。
[0008]可选地，在上述的风力发电机组的短路保护装置中，所述变流器网侧框架断路器的过流脱扣常闭触点，在所述风力发电机组中变流器的内部短路电流大于所述变流器网侧框架断路器的保护设定电流时由常闭变为常开，所述箱变低压侧框架断路器的欠压线圈失电，所述箱变低压侧框架断路器分断。
[0009]可选地，在上述的风力发电机组的短路保护装置中，所述箱变低压侧框架断路器的过流脱扣常闭触点，在所述风力发电机组中变流器的进线端短路电流大于所述箱变低压侧框架断路器的保护设定电流时由常闭变为常开，所述变流器网侧框架断路器的欠压线圈失电，所述变流器网侧框架断路器分断。
[0010]可选地，在上述的风力发电机组的短路保护装置中，所述变流器网侧框架断路器的过流脱扣常闭触点通过导线串联在所述箱变低压侧框架断路器的欠压线圈供电回路中。
[0011]可选地，在上述的风力发电机组的短路保护装置中，所述箱变低压侧框架断路器的过流脱扣常闭触点通过导线串联在所述变流器网侧框架断路器的欠压线圈供电回路中。
[0012]可选地，在上述的风力发电机组的短路保护装置中，所述变流器网侧框架断路器和所述箱变低压侧框架断路器均为三段式保护断路器。
[0013]可选地，在上述的风力发电机组的短路保护装置中，还包括：设置于所述变流器网侧框架断路器所在回路上的应急控制硬件电路。
[0014]可选地，在上述的风力发电机组的短路保护装置中，所述应急控制硬件电路包括：控制器以及分别设置于所述变流器网侧框架断路器与不间断电源之间分闸支路和合闸支路上的至少一个被控开关。
[0015]可选地，在上述的风力发电机组的短路保护装置中，所述变流器网侧框架断路器与不间断电源之间的分闸支路上的被控开关个数为2。
[0016]本申请第二方面公开了一种风力发电机组，包括：发电机、变流器、箱式变电站以及如第一方面公开的任一项所述的风力发电机组的短路保护装置；
[0017]其中，所述发电机依次通过所述变流器、所述短路保护装置以及所述箱式变电站连接电网。
[0018]可选地，在上述的风力发电机组中，所述变流器为双馈变流器或全功率变流器。
[0019]本申请提供的风力发电机组的短路保护装置，包括：变流器网侧框架断路器以及箱变低压侧框架断路器，变流器网侧框架断路器的过流脱扣常闭触点与箱变低压侧框架断路器的欠压线圈串联，箱变低压侧框架断路器的过流脱扣常闭触点与变流器网侧框架断路器的欠压线圈串联，可形成互锁冗余保护机制，当其中一个断路器过流脱扣后跳开另一个断路器，迅速分断电网和变流器之间的回路，切断能量路径，避免故障扩大化，且本申请是基于硬件实现，不依赖于软件，从而解决了现有基于故障字下发分断指令控制风电变流器中断路器断开的方式存在的传输时间长以及因信号干扰，无法触发分断指令的问题。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0021]图1为本申请实施例提供的一种现有的双馈风力发电机组的拓扑结构示意图；
[0022]图2为本申请实施例提供的一种现有的全功率风力发电机组的拓扑示意图；
[0023]图3本申请实施例提供的一种变流器网侧框架断路器的控制回路示意图；
[0024]图4本申请实施例提供的一种箱变低压侧框架断路器的控制回路示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]本申请提供一种风力发电机组的短路保护装置，以解决现有基于故障字下发分断指令控制风电变流器中断路器断开的方式存在的传输时间长以及因信号干扰，无法触发分断指令的问题。
[0027]请参见图3和图4，该风力发电机组的短路保护装置主要包括：变流器网侧框架断路器Q2以及箱变低压侧框架断路器Q1，变流器网侧框架断路器Q2的过流脱扣常闭触点与箱变低压侧框架断路器Q1的欠压线圈串联，箱变低压侧框架断路器Q1的过流脱扣常闭触点与变流器网侧框架断路器Q2的欠压线圈串联。
[0028]实际应用中，变流器网侧框架断路器Q2的过流脱扣常闭触点可以通过导线串联在箱变低压侧框架断路器Q1的欠压线圈供电回路中；当然，并不仅限于此，还可通过现有其他线缆实现两者的串联，本申请对其不作限定，均在本申请的保护范围之内。
[0029]同理，箱变低压侧框架断路器Q1的过流脱扣常闭触点也可以通过导线串联在变流器网侧框架断路器Q2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的短路保护装置，其特征在于，包括：变流器网侧框架断路器以及箱变低压侧框架断路器，所述变流器网侧框架断路器的过流脱扣常闭触点与所述箱变低压侧框架断路器的欠压线圈串联，所述箱变低压侧框架断路器的过流脱扣常闭触点与所述变流器网侧框架断路器的欠压线圈串联。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的短路保护装置，其特征在于，所述变流器网侧框架断路器的过流脱扣常闭触点，在所述风力发电机组中变流器的内部短路电流大于所述变流器网侧框架断路器的保护设定电流时由常闭变为常开，所述箱变低压侧框架断路器的欠压线圈失电，所述箱变低压侧框架断路器分断。3.根据权利要求1所述的风力发电机组的短路保护装置，其特征在于，所述箱变低压侧框架断路器的过流脱扣常闭触点，在所述风力发电机组中变流器的进线端短路电流大于所述箱变低压侧框架断路器的保护设定电流时由常闭变为常开，所述变流器网侧框架断路器的欠压线圈失电，所述变流器网侧框架断路器分断。4.根据权利要求1
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3任一项所述的风力发电机组的短路保护装置，其特征在于，所述变流器网侧框架断路器的过流脱扣常闭触点通过导线串联在所述箱变低压侧框架断路器的欠压线圈供电回路中。5.根据权利要求1
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3任一项所述的风力发电机组的短路保护装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：左占国，金传山，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：