[实用新型]一种双馈风力发电机变流器Crowbar保护装置

说明书

技术领域

本实用新型主要应用于风力发电机的保护技术领域，具体涉及一种双馈风力发电机变流器Crowbar保护装置，满足电网跌落低电压穿越的不同阶段对Crowbar保护电阻的不同需求。

背景技术

为了实现风力发电场的低电压穿越，目前变流器crowbar保护是采用较多的一种技术。通过装在发电机转子侧的Crowbar保护装置，用于防止当电网出现故障时，引起转子电流过大而对变流器造成的损害。一般的Crowbar保护电路包括一个晶阐管和一个Crowbar保护电阻，在正常状态下，晶阐管导通，从而将Crowbar电阻短路；当电网电压出现跌落、转子电流升高、变流器母线电压升高时，晶阐管截止，从而通过Crowbar电阻释放掉转子中的能量，保护变流器。Crowbar保护装置的保护效果受多种因素限制，特别是Crowbar保护电阻值的确定和投切时机的选择影响整个保护装置的成败。

在刚开始电压跌落、转子电流上升过程中，Crowbar保护电阻越大，转子绕组电流值越会得到有效抑制，转子电流升高的幅值越小。此时，由于转子内功率因数随Crowbar保护电阻的增加而变好，故障分量会通过等效转子阻抗被快速消耗，所以双馈风力发电机从电网吸收的无功功率将减小，从而有利于电网电压恢复。当转子回路中故障电流升高到一定值，不再增加时，Crowbar保护电阻的越大，Crowbar保护电阻两端电位差越大，过大的电压会通过与IGBT反并联的二极管对变流器中的直流母线电容进行反充电，从而影响母线电容安全运行。所以，为防止反向充电过大，在转子回路故障电流稳定时，希望Crowbar保护电阻的取值越小越好。

综上所述，在电网跌落低电压穿越的初期，为了有效地抑制转子绕组的电流，期望Crowbar保护电阻越大越好；在电网跌落低电压穿越的后期，为了妨止对母线电压的反向充电过高，期望Crowbar保护电阻越小越好。在传统的Crowbar保护装置中，一般都是在这两个期望值之间取一中间值来中和二者的关系。

实用新型内容

为了解决低电压穿越中Crowbar保护电阻值的选择难以平衡兼顾的问题，本实用新型提供了一种双馈风力发电机变流器Crowbar保护装置，其通过变流器对保护电阻阻值进行控制，满足电网跌落低电压穿越的不同阶段对Crowbar保护电阻的不同需求。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双馈风力发电机变流器Crowbar保护装置，包括变流器、二极管、继电器、RC滤波回路、保护电阻电路；其中二极管分成3组，分别接到发电机转子侧的三相；其特征在于：所述继电器吸合线圈Q与RC滤波回路串联，保护电阻电路与继电器开关K串联，两者都接入发电机转子侧主电路的两端；变流器与所述继电器和保护电阻电路分别连接。

作为本实用新型的一种变化形式，所述保护电阻电路为电阻R1与开关K1串联，电阻R2与开关K2串联，两者再并联形成的电路；电阻R1为大电阻，电阻R2为小电阻；变流器与开关K1和开关K2连接。

作为本实用新型的另外一种变化形式，所述保护电阻电路为一个可变电阻器。

所述继电器是晶阐管继电器。

所述二极管每相由2个二极管串联组成，三相共6支二极管。

本实用新型的有益效果在于：1、解决了风力发电机组低电压穿越时Crowbar保护装置中Crowbar保护电阻的取值难以确定的问题；2、简单的电路设计使得本实用新型装置成本得以有效的降低；3、本实用新型涉及的部件较少，有利于更换和维护，降低了后期的使用成本。

附图说明

图1  Crowbar保护装置原理图；

图2  为本实用新型实施例1的原理图；

图3  为本实用新型实施例2的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做更详细的描述：