用于风电变流器的配电电源的制作方法

用于风电变流器的配电电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于风电变流器的配电电源，其包括配电变压器，所述配电变压器的一次侧使用熔断器式隔离开关保护和隔离，所述配电变压器的二次侧使用配电型断路器保护，所述配电变压器的二次侧输出到主控制器的各回路容量能制定，变流器自用电容量由其自身决定，各配电回路都使用断路器保护，保护特性与回路参数相匹配。本实用新型的配电电源可满足风力发电机组主控制器和变流器对工作和控制电源的要求，这种电源可集成在变流器内。
【专利说明】用于风电变流器的配电电源

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力设备【技术领域】，特别地涉及一种用于风电变流器的配电电源，其可满足风力发电机组主控制器和变流器对工作和控制电源的要求。

【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的发展和国家对清洁能源的高度重视、大力扶持，风力发电行业得到了突飞猛进的发展，风力发电份额正在逐年提高。
[0003]风力发电机变流器可分为两种:双馈式和直驱式。双馈式可从电网吸收能量，也可向电网馈入能量，需要升速齿轮箱，逆变器完成整流和逆变，是目前广泛采用的一种成熟技术形式。
[0004]直驱式不需要配套齿轮箱，但属于全功率逆变器，提高了技术难度。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种用于风电变流器的配电电源，其可满足风力发电机组主控制器和变流器对工作和控制电源的要求，这种电源可集成在变流器内。
[0006]本实用新型包括但不限于下述方案。
[0007]—种用于风电变流器的配电电源，其中，所述配电电源包括配电变压器，
[0008]所述配电变压器的一次侧使用熔断器式隔离开关保护和隔离，所述配电变压器的二次侧使用配电型断路器保护，
[0009]所述配电变压器的二次侧输出到主控制器的各回路容量能制定，变流器自用电容量由其自身决定，各配电回路都使用断路器保护，保护特性与回路参数相匹配。
[0010]优选地，所述配电电源的一次侧为交流690V、三相输入、D联结。
[0011]优选地，所述配电变压器的容量为40kVA，变比为690/400V，连接组别为DynllJS路阻抗4.5%。
[0012]优选地，所述配电变压器自冷，采用铜绕组，额定频率为50Hz。
[0013]优选地，所述配电电源的二次侧为交流400V、三相输出，y联结，中性线引出，并且能提供交流230V控制电压。
[0014]优选地，所述熔断器式隔离开关的熔体规格为690V/63A，gG型，保护特性与回路参数相匹配。
[0015]优选地，所述断路器的额定规格为400V/63A，C特性，三极断路器，保护特性与回路参数相匹配。
[0016]优选地，所述配电变压器的配电线路全部使用PVC绝缘铜导线。
[0017]导线接线端子均为铜质，16mm2及以下导线接线端子预绝缘。
[0018]优选地，所述配电电源集成在变流器内。
[0019]在至少一个优选实施方式中，所述配电电源的拓扑结构包括配电变压器，熔断器式隔离开关、断路器等保护器件、配电线路敷设及接线端子等。
[0020]其中，配电变压器用于降压隔离，是电源的产生器件；
[0021]配电变压器的保护器件包括例如熔断器、断路器等，完成过载和短路保护；
[0022]配电线路，承载、分配工作和故障电流，优选地全部使用PVC绝缘铜导线，导体线径与工作电流和保护器件特性匹配；
[0023]在至少一个优选实施方式中，所述配电电源既可提供交流400V三相四线电源，又可提供交流230V单相两线电源；
[0024]在至少一个优选实施方式中，配电变压器为三相降压变压器，使用铜绕组，二次侧中性线可引出。
[0025]在至少一个优选实施方式中，所述配电变压器为自冷散热。
[0026]在至少一个优选实施方式中，所述配电变压器的保护器件使用熔断器、断路器等，满足过载、短路保护要求，其动作特性与配电线路参数匹配。
[0027]在至少一个优选实施方式中，所有保护器件满足过载、短路保护要求，且满足保护选择性要求。
[0028]在至少一个优选实施方式中，使用TN-S配电系统。所有电气装置外露可导电部分均通过PE线可靠接地，所有上述部分呈现等电位。
[0029]在至少一个优选实施方式中，在所述配电电源中全部使用PVC绝缘铜导线，所有带电导体和PE线紧靠敷设。导体线径与工作电流和保护器件特性匹配，中性线和PE线导体线径按IEC标准规定选择。
[0030]本实用新型的配电电源在使用时只需要接入变流器主电源即可，不再需要另外接入单独的控制电源。
[0031]各元器件容量可根据需要计算和选择，而不限于上述情况。

【专利附图】

【附图说明】
[0032]图1为根据本实用新型的一个实施方式的主电路电气原理拓扑图。

【具体实施方式】
[0033]图1为根据本实用新型的一个实施方式的主电路电气原理拓扑图。下面参照图1说明本实用新型的原理及示例性实施方式。
[0034]如图1所示，配电电源系统为三相交流输入，来自变流器主电源进线，接入配电变压器的一次侧(图中的上侧)。
[0035]配电变压器设计容量可以为40kVA，可以包括变流器自用电和主控制器电源容量。
[0036]变比可以为690/400V，电流比可以33.5/57.7A，连接组别可以为Dynll，短路阻抗可以为4.5%。优选地，采用铜绕组，自冷，额定频率为50Hz。
[0037]配电变压器二次侧(图中的下侧)能引出中性线，既可提供交流400V三相四线电源，又可提供交流230V单相两线电源。
[0038]从变流器690V交流主电源母排引出一支路，接到配电变压器的一次侧，配电变压器二次侧输出交流400V电压。
[0039]配电变压器位于变流器机柜中，可以就地为变流器机柜中的元器件提供电源，中性点使用TN-S接地系统。即变压器中性点直接接地，中性线和PE线从一开始就分开布置，中性线流过三相不平衡电流，PE线正常情况下不流过电流或仅流过电气装置对地泄漏电流，这是一种安全的接地方式。
[0040]中性线可以使用蓝色PVC绝缘铜导线，PE线可以使用黄绿相间色PVC绝缘铜导线。
[0041]当然，从变压器中性点到接地点的一小段导线实际上为PEN线，可以使用蓝色PVC绝缘铜导线，即PEN线和PE线在任何时候都是与地绝缘的。
[0042]变压器一次侧使用熔断器式隔离开关10保护并实现隔离。开关形式为低压负荷开关，且满足隔离要求，操作类别可以为AC-23，额定参数可以为690V/160A，50/60HZ，分断能力可以在10kA以上。
[0043]可以使用熔断体作为开关动触头，规格可以为通用gG刀型。根据变压器一次侧参数，优选690V/63A规格，分断能力120kA。满足标准规定的过载、短路保护要求，可确保躲过激磁涌流冲击，且能保证与二次侧保护配合要求。
[0044]变压器二次侧使用模数化的微型断路器20保护。根据变压器二次侧参数，优选为C型63A规格，分断能力为6kA，满足标准规定的过载、短路保护要求，且能保证与一次侧保护配合要求。
[0045]因变流器和维护人员均位于风机塔底，选用三极断路器即可。
[0046]变压器输入、输出带电导体可以使用16mm2PVC绝缘铜导线，所有带电导体和PE线紧靠敷设。导体线径与工作电流和保护器件特性匹配，中性线和PE线导体线径按IEC标准规定选择。
[0047]导线接线端子优选均为铜质，16mm2及以下导线接线端子预绝缘。
[0048]配电变压器能引出中性线，既可提供交流400V三相四线电源，又可提供交流230V单相两线电源。
[0049]交流230V单相两线电源分为主控制器电源和变流器自用电源两部分，分别来自配电变压器二次侧的A相和B相，设计容量均为400V/16A，中性线流过的三相不平衡电流占配电变压器额定电流的27.7%，可满足Dynll连接组别的要求。
[0050]本电源系统除为变流器提供自用电源外，还可为主控制器提供交流400V和交流230V电源，各回路电源容量可以制定，不仅限于本实用新型所述。
[0051]上面参照【专利附图】

【附图说明】了本实用新型的优选实施方式，但是，应当理解，上述说明仅是示例性的。本领域的技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，对本实用新型作出各种修改和变型。本实用新型的保护范围由所附的权利要求书限定。
【权利要求】
1.一种用于风电变流器的配电电源，其特征在于，所述配电电源包括配电变压器，所述配电变压器的一次侧使用熔断器式隔离开关保护和隔离，所述配电变压器的二次侧使用配电型断路器保护， 所述配电变压器的二次侧输出到主控制器的各回路容量能制定，变流器自用电容量由其自身决定，各配电回路都使用断路器保护，保护特性与回路参数相匹配。
2.根据权利要求1所述的配电电源，其特征在于， 所述配电电源的一次侧为交流690V、三相输入、D联结。
3.根据权利要求1所述的配电电源，其特征在于，所述配电变压器的容量为40kVA，变比为690/400V，连接组别为DynlI，短路阻抗4.5%。
4.根据权利要求3所述的配电电源，其特征在于，所述配电变压器自冷，采用铜绕组，额定频率为50Hz。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的配电电源，其特征在于， 所述配电电源的二次侧为交流400V、三相输出，y联结，中性线引出，并且能提供交流230V控制电压。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的配电电源，其特征在于，所述熔断器式隔离开关的熔体规格为690V/63A，gG型，保护特性与回路参数相匹配。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的配电电源，其特征在于，所述断路器的额定规格为400V/63A，C特性，三极断路器，保护特性与回路参数相匹配。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的配电电源，其特征在于， 所述配电变压器的配电线路全部使用PVC绝缘铜导线， 导线接线端子均为铜质，16mm2及以下导线接线端子预绝缘。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的配电电源，其特征在于， 所述配电电源集成在变流器内。
【文档编号】H02J11/00GK204089339SQ201420365385
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】吕远 申请人:国电龙源电气有限公司