继电保护系统及风力发电机组技术方案

本申请公开了一种继电保护系统及风力发电机组，属于风力发电领域。继电保护系统包括：定子侧电流检测器，与接触器电连接，配置为采集定子的输出电流；第一保护控制器，与定子侧电流检测器以及第一断路器电连接，配置为在定子的输出电流满足预设的故障条件的情况下控制第一断路器断开；转子侧安全参数检测器，与变压器电连接或设置于变压器内，配置为采集变压器的安全参数；第二保护控制器，与转子侧安全参数检测器以及第二断路器电连接，配置为在变压器的安全参数满足预设的变压器主保护条件的情况下控制第二断路器断开。根据本申请实施例能够提高风力发电机组的安全性。施例能够提高风力发电机组的安全性。施例能够提高风力发电机组的安全性。

【技术实现步骤摘要】
继电保护系统及风力发电机组


[0001]本申请属于风力发电领域，尤其涉及一种继电保护系统及风力发电机组。

技术介绍

[0002]风力发电机组是一种能够将风能转换为电能的装置，可在风电场中设置多台风力发电机组为电网或其他用电设备供电。
[0003]但现阶段的继电保护都集中在风力发电机组与电网或其他用电设备之间的集电线路中，对风力发电机组内的继电保护关注的比较少，不能合理有效配置的话，会降低风力发电机组的安全性。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种继电保护系统及风力发电机组，能够提高风力发电机组的安全性。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种继电保护系统，应用于风力发电机组，风力发电机组包括依次电连接的发电机、变流器和变压器，发电机包括定子和转子，定子连接有接触器和第一断路器，变压器连接有第二断路器，定子通过接触器以及第一断路器并网，或定子通过第一断路器、变压器以及第二断路器并网，转子通过变流器、变压器和第二断路器并网；
[0006]继电保护系统包括：定子侧电流检测器，与接触器电连接，配置为采集定子的输出电流；第一保护控制器，与定子侧电流检测器以及第一断路器电连接，配置为在定子的输出电流满足预设的故障条件的情况下控制第一断路器断开；转子侧安全参数检测器，与变压器电连接或设置于变压器内，配置为采集变压器的安全参数；第二保护控制器，与转子侧安全参数检测器以及第二断路器电连接，配置为在变压器的安全参数满足预设的变压器主保护条件的情况下控制第二断路器断开。
[0007]第二方面，本申请实施例提供一种风力发电机组，包括：发电机，发电机包括定子和转子；接触器，与定子电连接；变流器，与转子电连接；变压器，与变流器电连接；第一断路器，与定子电连接；第二断路器，与变压器电连接；第一方面的继电保护系统；其中，定子通过接触器以及第一断路器并网，或者，定子通过第一断路器、变压器以及第二断路器并网；转子通过变流器、变压器以及第二断路器并网。
[0008]本申请实施例提供一种继电保护系统及风力发电机组，应用于风力发电机组的继电保护系统可包括定子侧电流检测器、第一保护控制器、转子侧安全参数检测器和第二保护控制器。定子侧电流检测器与接触器电连接，接触器和第一断路器与风力发电机组中的定子电连接，第一保护控制器与定子侧电流检测器以及第一断路器电连接，定子侧电流检测器采集的定子的输出电流满足预设的故障条件时，第一保护控制器可控制第一断路器断开，以保障风力发电机组的继电安全。转子侧安全参数检测器与变压器电连接或设置于变压器内，变压器与变流器电连接，变流器与风力发电机组中的转子电连接，第二保护控制器
与转子侧安全参数检测器以及第二断路器电连接，转子侧安全参数检测器采集的变压器的安全参数满足预设的变压器主保护条件时，第二保护控制器控制第二断路器断开，以保障风力发电机组的继电安全。通过继电保护系统可实现对风力发电机组自身有效的继电保护，从而提高风力发电机组的安全性。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为本申请一实施例提供的风力发电机组的结构示意图；
[0011]图2为本申请另一实施例提供的风力发电机组的结构示意图；
[0012]图3为本申请又一实施例提供的风力发电机组的结构示意图；
[0013]图4为本申请实施例提供的对变压器的纵联差动保护的一示例的拓扑结构示意图；
[0014]图5为本申请实施例提供的对变压器的纵联差动保护的另一示例的拓扑结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
[0016]风力发电机组是一种能够将风能转换为电能的装置，可在风电场中设置多台风力发电机组为电网或其他用电设备供电。但现阶段的继电保护都集中在风力发电机组与电网或其他用电设备之间的集电线路中，对风力发电机组内的继电保护关注的比较少，不能合理有效配置的话，会降低风力发电机组的安全性。
[0017]本申请提供一种继电保护系统及风力发电机组，能够在风力发电机组中设置继电保护系统，实现风力发电机组自身有效的继电保护，从而提高风力发电机组的安全性。而且，该继电保护系统适用于低电压等级的风力发电机组和高电压等级的风力发电机组，具有广泛的适用范围。
[0018]本申请第一方面提供一种继电保护系统，该继电保护系统可应用于风力发电机组。图1、图2和图3示出了本申请实施例提供的具有继电保护系统的风力发电机组，如图1至图3所示，风力发电机组包括依次电连接的发电机11、变流器12和变压器13。发电机包括定子和转子，定子连接有接触器21和第一断路器22(图3中接触器可位于变流器内，未在图3中标示)，其中，定子可通过接触器21以及其他器件与第一断路器22电连接。变压器13连接有第二断路器23，变压器13可通过其他器件与第二断路器23电连接。
[0019]在一些示例中，如图1和图2所示，在高电压等级的风力发电机组中，定子输出的电压足够支持并网，如，定子可输出10kV以上的电压，定子可通过接触器21以及第一断路器22
直接并网，并不通过变压器13并网。
[0020]在另一些示例中，在低电压等级的风力发电机组中，定子输出的电压还不足以支持并网，如，定子输出690V至10kV的电压，则定子需通过第一断路器22、变压器13以及第二断路器23并网，即，定子经第一断路器22与变压器13电连接，再经第二断路器23并网。转子输出的电压相对较低，如，转子输出690V至10kV的电压，转子可通过变流器12、变压器13和第二断路器23并网。
[0021]上述接触器21、第一断路器22、第二断路器23可设置于风力发电机配置的各类柜体中，接触器21、第一断路器22、第二断路器23在柜体中的分布可根据场景和需求设置，更加灵活。
[0022]在一些示例中，风力发电机组为高电压等级的风力发电机组，发电机的定子可不经变压器13并网。如图1所示，风力发电机组包括并网开关柜41，该并网开关柜41与变压器13可设置于风力发电机组的内部。接触器21、第一断路器22和第二断路器23均可位于并网开关柜41内。并网开关柜41可包括连接设置的第一接触器柜411、第一断路器柜412、第二断路器柜413和缆线连接柜414，接触器21可位于第一接触器柜411，第一断路器22位于第一断路器柜412，第二断路器23位于第二断路器柜413。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种继电保护系统，其特征在于，应用于风力发电机组，所述风力发电机组包括依次电连接的发电机、变流器和变压器，所述发电机包括定子和转子，所述定子连接有接触器和第一断路器，所述变压器连接有第二断路器，所述定子通过所述接触器以及所述第一断路器并网，或所述定子通过所述第一断路器、所述变压器以及所述第二断路器并网，所述转子通过所述变流器、所述变压器和所述第二断路器并网；所述继电保护系统包括：定子侧电流检测器，与所述接触器电连接，配置为采集所述定子的输出电流；第一保护控制器，与所述定子侧电流检测器以及所述第一断路器电连接，配置为在所述定子的输出电流满足预设的故障条件的情况下控制所述第一断路器断开；转子侧安全参数检测器，与所述变压器电连接或设置于所述变压器内，配置为采集所述变压器的安全参数；第二保护控制器，与所述转子侧安全参数检测器以及所述第二断路器电连接，配置为在所述变压器的安全参数满足预设的变压器主保护条件的情况下控制所述第二断路器断开。2.根据权利要求1所述的继电保护系统，其特征在于，所述定子侧电流检测器包括第一电流互感器，所述第一电流互感器与所述接触器电连接，所述故障条件包括所述第一电流互感器采集的所述定子的输出电流大于等于所述接触器的分断能力电流，所述分断能力电流小于所述第一断路器的保护动作电流。3.根据权利要求1或2所述的继电保护系统，其特征在于，还包括：第一电压互感器，设置于所述接触器与所述定子电连接的线路中；第二电压互感器，设置于所述接触器与所述风力发电机组的输出电连接的线路中；所述第一保护控制器还配置为在所述第一电压互感器采集到的电压信息与所述第二电压互感器采集到的电压信息满足接通条件的情况下控制所述接触器导通。4.根据权利要求1所述的继电保护系统，其特征在于，所述转子侧安全参数检测器包括与所述变压器的输出电连接的第二电流互感器，所述变压器主保护条件包括限时电流速断保护条件；和/或，所述转子侧安全参数检测器包括设置在所述变压器内的瓦斯保护信号装置，所述变压器主保护条件包括所述瓦斯保护信号装置输出瓦斯保护信号；和/或，所述转子侧安全参数检测器包括第三电流互感器、第四电流互感器和差动继电器，所述第三电流互感器与所述变压器的输入电连接，所述第四电流互感器与所述变压器的输出电连接，所述第三电流互感器的二次线圈与所述第四电流互感器的二次线圈串联，所述差动继电器与所述第三电流互感器的二次线圈以及所述第四电流互感器并接，所述变压器主保护条件包括所述差动继电器输出表征所述第三电流互感器采集的电流与所述第四电流互感器采集的电流不同的信号。5.根据权利要求1所述的继电保护系统，其特征在于，所述第二保护控制器还配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：高保印，高保峰，邢德義，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：