一种带主电源过压保护和滤波功能的便携式变桨供电装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种变桨供电装置。


背景技术：

2.目前市场上主流的风力发电机组采用电动变桨控制系统和液压变桨控制系统，而电动变桨控制系统又分为直流变桨控制系统和交流变桨控制系统。随着桨叶长度的增加，电动变桨控制系统中用的最多的是交流变桨控制系统。在风力发电机组安装现场，交流变桨控制系统需要通过外部电源进行变桨操作，安装现场一般使用发电机提供三相交流400v电源。由于发电机产生的电压不稳定，电压谐波大，如果不对发电机电压进行有效的滤波和保护设计，谐波电压会对变桨控制系统造成冲击，甚至会烧毁电器元件。
3.一般交流变桨控制系统的交流驱动器都不具备三相主电源检测的功能，仅仅具有直流母线电压的单一检测功能，而直流母线的电压变化往往都滞后于电网电压的实时波动，即使驱动器检测出直流母线过压故障在主电源持续过压的情况下仍然会导致驱动器失效无法顺桨，甚至会导致变桨元器件过压烧坏等情况。所以必须有能直接切除三相交流400v主电源的元器件对驱动器的整流输入进行电源切除保护，从而保证变桨控制系统元器件的正常运行。
4.针对发电机电压不稳定、谐波大的问题，一般采取的办法是在发电机启动一段时间后，待输出电源电压稳定后再进行供电，有些风电施工现场会给发电机增加稳压装置。虽然以上方法能优化输出电能质量，但在实际使用中存在以下问题：
5.1)发电机对变桨控制系统进行供电时，由于变桨控制系统内部存在感性元件和容性元件，上电时电压波动会对变桨控制系统造成电压冲击，严重时会造成系统元器件的损坏。
6.2)稳压装置结构复杂，风机施工现场不便于携带；
7.3)三相交流400v主电源的实时情况无法监测，变桨驱动器对直流母线电压监测存在滞后性，无法立即切断三相交流400v主电源；


技术实现要素：

8.为了克服已有技术的不足，本实用新型提供了一种带主电源过压保护和滤波功能的便携式变桨供电装置，可根据设计要求切除主电源供电，当通过外部发电机对变桨控制系统进行供电时，可以通过三相滤波器降低电源对变桨控制系统的冲击，防止系统元器件的损坏。
9.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
10.一种带主电源过压保护和滤波功能的便携式变桨供电装置，包括变桨过压保护盒、连接电缆、电源进线重载插头和电源出线重载插头，所述变桨过压保护盒与连接电缆相连，所述连接电缆分别与电源进线重载插头和电源出线重载插头相连，所述变桨过压保护盒包含1个400vac接触器、1个三相400vac电网监视继电器和1个三相滤波器，所述三相滤波
器输入侧经过端子排与发电机输出侧连接，所述三相滤波器另外一侧通过空气断路器与400vac接触器的触点连接，400vac接触器的输出触点与电源出线重载插头连接，所述三相400vac电网监视继电器与空气断路器相连接，空气断路器经过端子排与发电机输出侧连接。
11.进一步，所述三相滤波器输入侧经过端子排与发电机输出侧的l1、l2、l3、n、pe连接，空气断路器经过端子排与发电机输出侧的l1、l2、l3、n、pe连接。
12.再进一步，所述三相400vac电网监视继电器的一路无源干结点信号与400vac接触器的控制线圈相连，通过线路l1与n构成控制回路，当发电机输出电压超过设置值时，三相400vac电网监视继电器的无源干结点信号断开，使得400vac接触器的控制线圈掉电，接触器主触点由吸合变为断开。
13.更进一步，所述发电机输出电压经过三相滤波器滤波后接入空气断路器，空气断路器与400vac接触器主触点连接后，通过重载插头接入变桨控制系统；当发电机输出电压谐波较大时，三相滤波器能有效的抑制谐波从而降低谐波对变桨控制系统的影响；三相滤波器与三相400vac电网监视继电器相互配合，可以保证变桨控制系统输入电压的电能质量，防止变桨控制系统内部元器件因发电机电压变化造成的器件损坏。
14.本实用新型的有益效果主要表现在：可根据设计要求切除主电源供电，当通过外部发电机对变桨控制系统进行供电时，可以通过三相滤波器降低电源对变桨控制系统的冲击，防止系统元器件的损坏。
附图说明
15.图1是本实用新型一种带主电源过压保护和滤波功能的便携式变桨供电装置结构示意图；
16.图2是本实用新型一种带主电源过压保护和滤波功能的便携式变桨供电装置电气原理图；
17.图3是本实用新型一种带主电源过压保护和滤波功能的便携式变桨供电装置变桨过压保护盒布局图；
18.图中的标号分别为：1变桨过压保护盒、2连接电缆、3电源进线重载插头，4电源出线重载插头。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
20.参照图1～图3，一种带主电源过压保护和滤波功能的便携式变桨供电装置，包括变桨过压保护盒1、连接电缆2、电源进线重载插头3和电源出线重载插头4，所述变桨过压保护盒1与连接电缆2相连，所述连接电缆分别与电源进线重载插头3和电源出线重载插头4相连，所述变桨过压保护盒包含1个400vac接触器、1个三相400vac电网监视继电器和1个三相滤波器，所述三相滤波器输入侧经过端子排与发电机输出侧连接，所述三相滤波器另外一侧通过空气断路器与400vac接触器的触点连接，400vac接触器的输出触点与电源出线重载插头连接，所述三相400vac电网监视继电器与空气断路器相连接，空气断路器经过端子排与发电机输出侧连接。
21.进一步，所述三相滤波器输入侧经过端子排与发电机输出侧的l1、l2、l3、n、pe连接，空气断路器经过端子排与发电机输出侧的l1、l2、l3、n、pe连接。
22.再进一步，所述三相400vac电网监视继电器的一路无源干结点信号与400vac接触器的控制线圈相连，通过线路l1与n构成控制回路，当发电机输出电压超过设置值时，三相400vac电网监视继电器的无源干结点信号断开，使得400vac接触器的控制线圈掉电，接触器主触点由吸合变为断开。
23.更进一步，所述发电机输出电压经过三相滤波器滤波后接入空气断路器，空气断路器与400vac接触器主触点连接后，通过重载插头接入变桨控制系统；当发电机输出电压谐波较大时，三相滤波器能有效的抑制谐波从而降低谐波对变桨控制系统的影响；三相滤波器与三相400vac电网监视继电器相互配合，可以保证变桨控制系统输入电压的电能质量，防止变桨控制系统内部元器件因发电机电压变化造成的器件损坏。
24.本实施例中，连接电缆与电源进线重载插头3连接，组成400vac电源进线模块，连接电缆与电源出线重载插头4连接，组成400vac电源出线模块。
25.通过三相400vac监视继电器实时监视电网过压情况，当变桨控制系统的三相交流400v输入电压超过设置电压时，变桨过压保护盒可通过三相400vac监视继电器的无源开关信号，控制400vac接触器线圈的供电回路，实现主电源的切除。当由外部发电机提供的三相交流400v供电电压出现较大波动时，可通过三相滤波器对主电源谐波进行抑制，保证变桨控制系统元器件的用电安全。当通过质量较差的外部发电机对变桨控制系统进行供电时，可以通过三相滤波器降低发电机电源对变桨控制系统的冲击，防止系统元器件的损坏。
26.本说明书的实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本实用新型构思所能想到的等同技术手段。