[发明专利]一种铝壳封装能量电阻器

说明书

本发明公开一种铝壳封装能量电阻器，包括通过前支架和后支架固定的电阻单元，电阻单元由散热器铝壳、蛇形电阻带、前后封口铝板、瓷件框、尾部固定瓷件、云母隔片、宽云母片、窄云母片、出线瓷件和高温导线组装构成，蛇形电阻带与高温导线之间使用不锈钢管压线管压接并焊接，实现电气连接。本发明采用蛇形电阻带，通过瓷件框和尾部固定瓷件固定，灌封于散热器铝壳内，蛇形电阻带可以自动化批量加工，此种类型电阻具有体积小，能量密度大、高防护等级、耐冲击性好、绝缘性能高、安全可靠等优势。

技术领域

本发明涉及一种铝壳封装能量电阻器，主要用于风力发电的低电压穿越技术中。

背景技术

风力发电是近十年来国际上发展速度最快的可再生能源技术。并网风力发电机与传统的并网发电设备最大的区别在于，其在电网故障期间并不能维持电网的电压和频率，这对电力系统的稳定性非常不利。风电机组与电网解列后会影响整个电网的稳定性，甚至会产生连锁故障，上述情况涉及到风力发电低电压穿越的问题。

当电网发生故障时，风电场需要维持一段时间与电网连接而不解列，甚至要求风电场在这一过程中能够提供无功以支持电网电压的恢复即低电压穿越。风电制造商采用得较多的方法，其在发电机转子侧装有crowbar电路，为转子侧电路提供旁路，在检测到电网系统故障出现电压跌落时，闭锁双馈感应发电机励磁变流器，同时投入转子回路的旁路(释能电阻)保护装置,达到限制通过励磁变流器的电流和转子绕组过电压的作用，以此来维持发电机不脱网运行(此时双馈感应发电机按感应电动机方式运行)。

电网的保护动作时间特性决定了在电网上的电压跌落时间一般＜3S左右，有的甚至是几百毫秒，这就决定了电阻的特性，在短时间能吸收比较大的能量,目前兆瓦级的单台机组，瞬间需要电阻吸收的能量大于2MJ以上。

现有的电阻主流解决方案是钢片电阻和带式电阻的方案，电阻需要瞬间吸收大能量，所以电阻片的质量要大，通过增加厚度来增加质量，厚度能达到4mm左右,材料厚加工难度大，需要大吨位冲床或者使用激光切割加工，另外电阻片的栅格拐点电流密度大，局部发热，是一个薄弱点。带式的方案，电阻片是用一片片的钢带折弯压筋焊接而成，加工繁琐，焊接点多，效率低下，由于瞬间大电流冲击的应用，钢带的结构强度又较低，这导致带与带的距离需要比较大，导致整体的产品尺寸大，在尺寸上和成本上都没有优势。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提出一种铝壳封装能量电阻器，其能瞬间吸收大能量，电阻单元的模块的最小能量能达到2MJ以上,通过组合的方式可以满足不同功率的风电机组，同时绝缘性能好，抗振性能强，安全可靠,低电感，体积小。

为实现上述目的，本发明可通过以下技术方案予以实现:

一种铝壳封装能量电阻器，包括通过前支架和后支架固定的电阻单元，所述电阻单元由散热器铝壳、蛇形电阻带、前后封口铝板、瓷件框、尾部固定瓷件、云母隔片、宽云母片、窄云母片、出线瓷件和高温导线组装构成，所述蛇形电阻带与高温导线之间使用不锈钢管压线管压接并焊接，实现电气连接。

进一步地，所述电阻单元内部电阻为一体折弯的蛇形电阻带，折弯半径＜5.3mm。

进一步地，所述蛇形电阻带的材质为不锈钢或者电热合金。

进一步地，使用所述散热器铝壳封装蛇形电阻带，内部通过振动填充50～100目熔融石英砂，垂直振动填实，振动频率6Hz,振幅3mm。

进一步地，所述散热器铝壳材质为6063铝合金。

进一步地，所述蛇形电阻带在散热器铝壳内通过瓷件框和尾部固定瓷件固定和限位。

进一步地，所述瓷件框和尾部固定瓷件材质为堇青石和硅线石，粉末干压工艺制造。

进一步地，所述粉末干压工艺制造具体包括以下步骤：