[發明專利]風電一體化變流并網升壓箱變及其監控系統

在審

• 申請號: 202010522117.1
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111555169A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 徐策;尹宏波;趙紹云
• 申請（專利權）人: 桂林君泰福電氣有限公司
• 主分類號: H02B7/06
• 分類號: H02B7/06;H02B1/56;H02B1/20;H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 廣西中知國華知識產權代理有限公司 45131
• 代理人: 宋業萍

本發明公開了風電一體化變流并網升壓箱變及其監控系統，屬于新能源風力發電技術領域。將變流器柜、控制柜、冷卻設備從風機塔筒內移出來，與變壓器和高壓柜一起放置在箱變內；一方面可以省掉現有箱變內的低壓柜；另一方面變流器柜的操作更為方便，即便發生了事故，也只是影響箱變，不會對風機塔筒造成影響，因為箱變的價格低，風機塔筒的價格高，從而可以降低事故損失；再一方面，移出來后，可以對變流器柜進行升級，并且散熱可以做到更好，滿足更廣的需求；風電一體化變流并網升壓箱變監控系統，對箱變進行全方位監控；還增加對變壓器故障多參數采集，通過振動、超聲波、噪音、變壓器溫度等物理量的變化來診斷變壓器故障，提高安全指數。

技術領域

本發明涉及新能源風力發電技術領域，特別是風電一體化變流并網升壓箱變及其監控系統。

背景技術

我國風能資源豐富，可開發利用的風能儲量約10億kW，其中，陸地上風能儲量約2.53億kW(陸地上離地10m高度資料計算)，海上可開發和利用的風能儲量約7.5億kW，共計10億kW。從國內自身狀況來看，風電市場經過近幾年跨越式發展，產能達到3000萬kW以上。中國風電的產業格局正經歷一個調整、重構、再建設的關鍵節點，隨著東北、西北、內蒙、新疆等地的限電的加劇，風力發電逐步向西南部的云貴高原、四川等地發展，因此高海拔大容量風力發電箱變前景非常廣闊。

風力發電箱變是將變壓器、高壓開關設備、低壓配電設備等整合在一起的升壓式箱式變電站，變流器柜、控制柜、冷卻設備放置在塔筒內，運行了幾年的老舊機組，還由于風機容量小，滿足不了風場的發電要求，變流器柜經常需要滿負荷運行，變流器柜長時間的滿負載運行，容易造成事故。

同時，近年來隨著風電需求量的增加，隨之帶來的便是對設備性能要求的提高，安全連續可靠供電是十分必要。由于野外復雜惡劣的工作環境，導致設備老化加速，導致變壓器故障頻發。故障診斷就是實時檢測變壓器的運行狀態并通過故障診斷模型對異常狀況及時做出反應。也就是說，在變壓器沒發生故障之前，要對變壓器的運行狀態進行實時檢測并做出壽命預測；在變壓器發生故障之后，要對發生故障的部位、原因、類型以及程度等做出及時的判斷，并輸出相應的維修決策，提高系統的供電質量。

變壓器各類故障都有一個變化的過程，期間變壓器設備的各類參數都會有相應的征兆，工作環境、負荷和故障等都會對變壓器造成不同程度的影響。由定期檢修發展到狀態評估是變壓器檢修技術方面未來的發展方向。狀態評估就是根據不同時刻、不同環境下變壓器的運行狀況數據進行特征量提取，查找發現異常和故障并進行診斷，確保供電可靠。

目前，大多數都是只能在變壓器溫度過高時進行斷電保護，并且監控功能較為片面和羸弱，不能全面準確的反映出變壓器的運行狀態，也不能對其發生的故障進行分析定位。變壓器本身是一個非線性、強耦合且結構復雜的系統，加之引起變壓器故障的因素多種多樣，因此必須采用多源信息融合技術實現狀態評估和故障診斷。

發明內容

本發明的發明目的是，針對上述問題，提供風電一體化變流并網升壓箱變及其監控系統，將變流器柜、控制柜、冷卻設備從風機塔筒內移出來，與變壓器和高壓柜一起放置在箱變內，可對變流器柜進行改造，提高安全系數；監控系統對箱變進行全方位監控；還增加對變壓器故障多參數采集，通過振動、超聲波、噪音、變壓器溫度等物理量的變化來診斷變壓器故障，提高箱變的安全指數。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

風電一體化變流并網升壓箱變，包括

箱變殼體，所述箱變殼體內設有低壓室、變壓器室和高壓室，所述變壓器室設有變壓器，所述高壓室設有高壓柜；

變流器柜，所述變流器柜位于所述低壓室內，所述變流器柜通過電纜與風力機組連接；

水冷泵，所述水冷泵位于所述低壓室內且位于所述變流器柜的一側，所述水冷泵與所述變流器柜的散熱器連接；