风机组的过压保护8讲解课件.ppt
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1、1,风力发电机组的过电压保护,潘以周,第一部分:风机防雷的技术基础,2,标准,基础概念,防护产品-SPD,风机种类,2,4,第一部分:风机防雷的技术基础,3,一、风机防雷相关的主要标准,4,二、风机防雷的技术基础基础概念,直击雷的形成,风力发电机上空的雷云层中,正负极性电荷分离。正电荷在上,负电荷在下端。数量巨大的负电荷会导致大地感生正电荷的积聚;当大气的绝缘被打破时,堆积的电荷将会透过雷击传导到大地。,5,电力线路,信号线路,雷击大地,云层间雷击,雷击接闪器,雷击电网保护线,电网,二、风机防雷的基础概念,雷电过电压的形成示例,6,雷击接闪器形成的地电位反击,二、风机防雷的基础概念,7,建筑物
2、1,用电设备,大约100kV,等电位1,用电设备,建筑物2,等电位2,电力线,二、风机防雷的基础概念,雷击接闪器(阻性耦合)形成的传导过电压,8,二、风机防雷的基础概念,雷击接闪器(感性耦合)形成的传导过电压,9,二、风机防雷的基础概念,近处雷击(容性耦合)形成的传导过电压,10,燃气管道,自来水管道,通信系统,网线系统,电力系统,接地系统,LPZ0,LPZ1,具有阴极保护的管道,等电位,建筑物内所有金属导体的连接,所有金属设备直接连接,具有工作电压的设备通过SPD间接连接,外部雷电防护装置,二、风机防雷的基础概念,管道的等电位连接,11,雷电防护区域(LPZ)的划分,二、风机防雷的基础概念,
3、12,主配电屏,分路配电屏,用户设备端,主等电位连接排,局部等电位连接排,根据LPZ划分进行雷电过电压的防护,二、风机防雷的基础概念,13,三、风机防雷的防护产品,SPD的分类,14,四、风机的种类,15,五、双馈异步发电机原理,双馈异步发电机为带滑环的绕线型三相异步电机,转子绕组接入一个频率、幅值、相序均可调节的三相逆变电源,来调整发电机的运行,定子输出直接上网。,16,五、双馈异步发电机原理,双馈异步发电机转子上有三相对称绕组,如果通入三相对称交流电,则将在电机气隙内产生旋转磁场,此旋转磁场的转速与所通入的交流电频率及电机的极对有关:n2=60f2/p.n2为绕线转子三相对称绕组通入频率f
4、2的三相对称电流后所产生的旋转磁场,相对于转子本身的转速。若改变频率f2,即可改变n2,若改变通入转子三相电流的相序,则可改变转子旋转磁场的方向。因此,若设n1为对应于电网频率为50Hz(f1=50Hz)时异步发电机的同步转速,n为异步电机转子本身的旋转速度,则只需要维持nn2=n1为常数,则异步发电机定子绕组的感应电势的频率始终保持为f1不变。,17,风力发电机组的过电压保护,潘以周,第二部分:风电机组防雷现况,18,风力机组的故障、维修图,风力机组与过压有关的特点,风力机组过电压整体防护图-整体、外部、内部,外部引雷中的关键技术:叶片、轴承、齿轮、接地,2,4,第二部分:风电机组防雷现况,
5、19,一、风力机组的故障、维修图维修费,20,一、风力机组的故障、维修图停机时间,21,二、风电机组与过压有关的特点,环境恶劣,自身高度高,易遭雷击和雷电过电压的入侵,22,二、风电机组与过压有关的特点,环境恶劣,温差大、有振动,23,二、风电机组与过压有关的特点,环境恶劣,雷电流路径-从叶片-大地,叶片和机舱是转动的 叶片是雷电流必经之路 大部分雷电流流过或靠近风机部件,24,AC-DC-AC 换流环节,EMC污染,二、风电机组与过压有关的特点,系统采用换流技术引起严重的电磁兼容问题,双馈式风力发电机电路图,25,风力发电系统(IT)系统电压等级:400/690 VAC利用变频励磁发电发电设
6、备绝缘薄弱,低压配电系统(TT,TN)系统电压等级:230/400 VAC无电工设备耐压高,系统差异对过电压防护的影响,二、风电机组与过压有关的特点,大功率风力发电系统与配电系统的部分差异,26,接地条件差,二、风电机组与过压有关的特点,27,三、风力机组过电压整体防护图,28,三、风力机组过电压整体防护图,29,三、风力机组过电压内部防护图,30,三、风力机组过电压内部防护图,31,四、外部引雷中的关键技术叶片,32,四、外部引雷中的关键技术叶片,防雷,将雷电流从叶片雷击点引向轮毂,叶片嵌入接闪器,黏贴金属箔,内部设置引下线并有独立接收装置,叶片表面喷镀金属或嵌入金属丝或网 材料:GRP(玻
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