[實用新型]風力發電系統中變壓器安裝于機艙后部的結構

無效

• 申請號: 200720039225.3
• 申請日: 2007-06-04
• 公開（公告）號: CN201092937Y
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 周端陽
• 申請（專利權）人: 無錫寶南機器制造有限公司
• 主分類號: F03D11/04
• 分類號: F03D11/04;H02J3/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本實用新型涉及風力發電系統，具體地說是一種風力發電系統中變壓器安裝于機艙后部的結構。

背景技術

兆瓦級變速恒頻風力發電系統在并網發電時，需要使用升壓變壓器來匹配發電機與中壓電網的電壓。在傳統的風力發電機組中，升壓變壓器都安裝在風力發電系統的塔底，這樣便于維護，同時也減輕了機艙的重量。

但是，目前國內變壓器技術已經完全能夠適應風力發電機組的惡劣環境，且免維護；因此將升壓變壓器安裝在塔底已經沒有太大的優勢了。

在兆瓦級風力發電系統中，塔架的高度一般在80米左右。如果按照常規的做法，將變壓器放置在塔底，則需要經過長電纜將變頻器和發電機定子的輸出功率送至變壓器，同時由于變壓器低壓側的電壓只有690V，所以用于傳輸電功率的電纜會比較粗，這樣線路的損耗很大，電纜及鋪設費用都很高。

同時PWM變頻器采用了高頻可關斷器件，其輸出的脈沖電壓du/dt較高，因此當變頻器、發電機和變壓器之間經長電纜連接時，如果阻抗不匹配就會在線路上產生過電壓，這將增加發電機和變壓器繞組的絕緣應力，降低繞組的使用壽命，對變頻器也會有許多不利的影響。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種風力發電系統中變壓器安裝于機艙后部的結構，將變壓器安裝在機艙后部的獨立小室內，使變壓器與發電機和變頻器之間的距離就大大地減小了，所需的連接電纜比較短，線路損耗就降低了，并且節約了成本，提高了風力發電的效率，也避免了PWM變頻器輸出的高頻脈沖電壓在電纜中傳輸時產生過電壓。

按照本實用新型提供的技術方案，變壓器的上端與機艙的頂部間利用拉桿相互連接，在拉桿與變壓器的結合部設置減震墊；在變壓器的底部與設置于機艙底部的底座間有減震座。

拉桿為伸縮桿，包括外桿與位于外桿內的可伸縮的內桿，其中的外桿與變壓器連接，內桿與頂部支架連接。在機艙的后部設置用于將變壓器與機艙的內部隔開的隔墻，將機艙的后部隔成一個獨立的用于安裝變壓器的小室，在小室的底部設置便于空氣流通的柵欄；在變壓器與隔墻之間有一段安全距離。拉桿有兩根，分別位于變壓器的上部兩側。在底座上設置用于安裝風扇的支架，在支架的內部安裝柔性的管道，在柔性管道內穿設電源線和信號線。

變壓器的低壓側利用柔性電纜與安裝于機艙前部的發電機側相連，并在其間設置熔斷器；變壓器的中壓側利用三芯電纜連接到電網，并在其間設置起保護作用的金屬氧化物避雷器；變壓器的低壓中性端直接連接到風力發電系統的接地裝置上。

本實用新型的優點是：由于將變壓器安裝在機艙后部的獨立小室內，因此減小了變壓器與發電機和變頻器之間的距離，縮短了所需的連接電纜，降低了線路損耗，節約了成本，提高了風力發電的效率，也避免了PWM變頻器輸出的高頻脈沖電壓在電纜中傳輸時產生過電壓。

附圖說明

圖1為風機機艙結構圖。

圖2為變壓器在機艙后部的安裝示意圖。

圖3為圖2的右視圖。

圖4為變壓器的頂部安裝示意圖。

圖5為變壓器底部的安裝示意圖。

具體實施方式

如圖所示：變壓器2的上端與機艙1的頂部4間利用拉桿5相互連接，在拉桿5與變壓器2的結合部設置減震墊6，該減震墊6可以采用具有高強度彈性的橡皮墊，以起到良好的減震的作用；在變壓器2的底部與設置于機艙1底部的底座8間有減震座7，減震座7同樣可以采用高強度彈性的橡皮墊，以起到減震的作用。底座8用螺栓固定在機艙1后部的獨立小室內。

拉桿5有兩根，分別位于變壓器2的上部兩側，拉桿5為伸縮桿，包括外桿與位于外桿內的可伸縮的內桿，其中的外桿與變壓器連接，內桿與頂部支架4連接。利用可伸縮的拉桿5后，在安裝時可以方便地調節自身的長度，以符合安裝的要求。

在機艙1的后部設置用于將變壓器2與機艙1的內部隔開的隔墻3，將機艙1的后部隔成一個獨立的小室；并且，在變壓器2與隔墻3之間有一段安全距離，以保證設備具有良好的冷卻空間。

在底座8上設置用于安裝風扇的支架，在支架的內部安裝柔性的管道，在柔性管道內穿設電源線和信號線。變壓器的底座上帶有排部風扇電源線和信號線的支架，信號線與電源電纜放在柔性管里，固定在變壓器的外部。這些管子安裝在風扇支撐架的內部，因此不會受到破壞。