[實用新型]一種風力發電機組的變槳系統多功能供電保護設備

有效

• 申請號: 201920262097.1
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN209692349U
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 賈惠文;胡亞南;王張良;劉紅燕;王洪印;尋征軒
• 申請（專利權）人: 上海電氣風電集團有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H1/00
• 代理公司: 31249 上海信好專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 朱成之;周乃鑫<國際申請>=<國際公布>

本實用新型是一種風力發電機組的變槳系統多功能供電保護設備，包含：防雷保護回路，其輸入端通過壓敏電阻與風機的機艙柜引出的三相四線和地線相連接；電壓監測回路，其輸入端通過電壓監測芯片與所述三相四線連接；控制芯片，其第一輸入端與所述電壓監測回路的輸出端連接；高電壓保護回路，其輸入端與所述控制芯片的第一輸出端連接。本實用新型的優點是將防雷，三相電壓監測，高電壓保護三種功能集成在一塊電路板上，保護了變槳免受外部電壓波動或雷擊等影響；同時由于采用電力電子器件，系統反應速度極快，保護效果優于現有系統；而且本實用新型自制的電路可以大大降低系統成本。

技術領域

本實用新型涉及一種風力發電機組的變槳系統多功能供電保護設備。

背景技術

近年來隨著特高壓直流輸電通道的建成使用，電網側產生高電壓的可能性大大增加，由此對風力發電設備的高電壓穿越(HVRT)性能有了更高的要求。根據最近送審的高電壓穿越標準，風機可以耐受(不脫網)的最高電壓和持續時間分別達到了130％和500ms，這對于風力發電機的各個子系統尤其是對電動變槳系統的供電安全提出了更高的要求。

風機的電動變槳系統在電網有電時，利用電網的能量進行槳葉角度調節，一旦電網側電壓異常，會對變槳內部關鍵元器件，例如變槳驅動器，開關電源，后備電源充電器等產生沖擊，嚴重的可能會燒毀設備造成財產損失；由于變槳系統屬于風機的氣動剎車系統，一旦變槳內部因為高電壓產生故障，有可能導致收槳失敗，進而產生超速倒機等嚴重安全問題。

除了電網高電壓的危害，雷擊也是有可能導致變槳故障的原因，目前較老的風機已經運行超過10年，由于現場維護水平參差不齊，很多變槳內部的失效防雷模塊未更換，雷擊的風險會進一步增大。

現有的變槳供電保護設備往往采購成熟的元器件進行拼裝，例如防雷模塊，電壓監測模塊，電磁式接觸器等，這會導致系統反應時間較長。例如目前市面上的電壓監測模塊大多要100ms的采樣和濾波時間，再加上繼電器的輸出時間和接觸器斷開時間，總的反應時間長達250ms以上，這意味著系統必須先承受250ms高電壓后才能得到保護?，F有的供電保護設備是信息孤島，其無法將監測到的三相電壓等信息送到變槳或主控控制器。另外，采購成熟元器件導致系統成本增加。

實用新型內容

本實用新型目的是將防雷，三相電壓監測，高電壓保護三種功能集成在一塊電路板上，采用電力電子元器件來保護變槳內部元器件免受高電壓沖擊，且實現整個系統的反應速度在50ms以內。

為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案來實現。

一種風力發電機組的變槳系統多功能供電保護設備，其特征包含：

防雷保護回路，其輸入端通過壓敏電阻與風機的機艙柜引出的三相四線和地線相連接；

電壓監測回路，其輸入端通過電壓監測芯片與所述三相四線連接；

控制芯片，其第一輸入端與所述電壓監測回路的輸出端連接；

高電壓保護回路，由電力電子元器件組成，其輸入端與所述控制芯片的第一輸出端連接。

優選地，所述防雷保護回路、電壓監測回路、控制芯片、高電壓保護回路集成在一個電路板上。

優選地，所述電路板設置在殼體的內部。

優選地，還包含快熔保險，各設置在所述三相四線的三相電源線中；

所述快熔保險的保險管插座集成于殼體外表面。

優選地，還包含通訊輸出接口，其第一端與所述控制芯片的第二輸出端連接；

所述通訊輸出接口第二端通過總線協議與變槳控制器或主控控制器連接。

優選地，還包含調試接口和IO接口，各與所述控制芯片的第二輸入端和第三輸入端連接。