華銳L1500風(fēng)力發(fā)電機(jī)電源系統(tǒng)講課課件

SL1500風(fēng)力發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目部?jī)?nèi)部學(xué)習(xí)資料

2008.02.華銳風(fēng)電科技有限公司華銳風(fēng)電科技有限公司1SL1500風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng)的組成

電源系統(tǒng)變速恒頻控制系統(tǒng)偏航控制系統(tǒng)變槳控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)8/6/2023SL1500風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng)的組成電源系統(tǒng)7/31/2電源系統(tǒng)機(jī)艙電源柜引下電源3*5*150mm2的動(dòng)力電纜和1*150mm2PEN電纜風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用TN-C接地系統(tǒng)，箱變低壓側(cè)是TN-S接地系統(tǒng)箱式變壓器站主斷路器在箱變里（默認(rèn)）主斷路器在塔基處8/6/2023電源系統(tǒng)機(jī)艙電源柜引下電源3*5*150mm2的動(dòng)力電纜和133*5*150mm2動(dòng)力電纜3相，每相5根1根150mm2接地電纜1根6芯多模H6G50/125um光纜，兩端為SC接頭2根4*16mm2電纜1根7*1.5mm2控制電纜塔筒維修電源插座5*2.5mm2電纜(包括機(jī)艙插座）塔筒照明4*1.5mm2電纜（包括機(jī)艙照明）機(jī)艙控制柜NCC310機(jī)艙控制柜NCC300發(fā)電機(jī)變頻器在NCC3208/6/20233*5*150mm2動(dòng)力電纜3相，每相5根1根150mm2接4NCC3008/6/2023NCC3007/31/20235NCC3108/6/2023NCC3107/31/20236控制柜8/6/2023控制柜7/31/20237NCC3208/6/2023NCC3207/31/20238＋NCC3×0機(jī)艙變頻器機(jī)柜＋NCC300690VAC動(dòng)力電路定子接觸器線路保險(xiǎn)避雷保護(hù)400VAC輔助電路偏航變頻器繼電器等＋NCC310控制系統(tǒng)PLC控制面板接觸繼電器開關(guān)UPS系統(tǒng)除了電池之外的電源＋NCC320LSC電網(wǎng)側(cè)功率變頻器GSC電機(jī)側(cè)功率變頻器Crowbar單元濾波單元等NCC3×08/6/2023＋NCC3×0＋NCC300＋NCC310＋NCC3209塔筒電纜接線方式8/6/2023塔筒電纜接線方式7/31/202310主變壓器參數(shù)全密閉免維護(hù)三相油浸升壓變壓器額定容量：1600kVA高壓側(cè)額定電壓：35kV（可根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)情況決定）低壓側(cè)額定電壓：690V額定頻率：50Hz調(diào)壓方式：無載調(diào)壓調(diào)壓范圍：±2*2.5%聯(lián)結(jié)組別：D，yn11阻抗電壓：6%冷卻方式：空冷帶有溫度指示，高溫報(bào)警與分?jǐn)啾Ｗo(hù)信號(hào)，并與變壓器保護(hù)功能連鎖。3*5*150mm2的電源進(jìn)線和1*150mm2PEN進(jìn)線。主斷路器額定電流（在最高操作溫度時(shí)）大于等于2000A8/6/2023主變壓器參數(shù)全密閉免維護(hù)三相油浸升壓變壓器7/31/202311輔助變壓器容量為60KVA的輔助變壓器690VAC/400VAC。機(jī)艙控制電源：400VAC3+PEN出線。機(jī)艙加熱電源：400VAC3+PEN出線。維修插座電源：400VAC3+N+PE出線。TBC100控制柜電源：230VACL+N+PE出線。照明電源：230VACL+N+PE出線。輔助變壓器進(jìn)線側(cè)熔斷器額定電流63A8/6/2023輔助變壓器容量為60KVA的輔助變壓器690VAC/400V12主斷路器在箱變里的箱變?cè)韴D8/6/2023主斷路器在箱變里的箱變?cè)韴D7/31/202313主斷路器在塔基處箱變?cè)韴D8/6/2023主斷路器在塔基處箱變?cè)韴D7/31/202314主斷路器在塔基處要增加1個(gè)電氣柜布置較分散8/6/2023主斷路器在塔基處要增加1個(gè)電氣柜7/31/2023158/6/20237/31/2023168/6/20237/31/2023178/6/20237/31/2023188/6/20237/31/2023198/6/20237/31/202320TBC100＋TBC100塔基PLCUPS電源通訊交換機(jī)等8/6/2023TBC100＋TBC1007/31/202321控制面板 NCC310 TBC1008/6/2023控制面板 NCC310 22TBC100柜8/6/2023TBC100柜7/31/2023238/6/20237/31/2023248/6/20237/31/202325發(fā)電機(jī)電機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)同步電機(jī)異步電機(jī)直流電機(jī)交流電機(jī)

n0-nS=n08/6/2023發(fā)電機(jī)電機(jī)n0-nS=7/31/202326電機(jī)結(jié)構(gòu)圖8/6/2023電機(jī)結(jié)構(gòu)圖7/31/202327感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作原理8/6/2023感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作原理7/31/202328繞線型轉(zhuǎn)子接線圖8/6/2023繞線型轉(zhuǎn)子接線圖7/31/202329雙饋異步發(fā)電機(jī)雙饋異步發(fā)電機(jī)是指將定、轉(zhuǎn)子三相繞組分別接入獨(dú)立的三相對(duì)稱電源，定子繞組直接和電網(wǎng)連接，轉(zhuǎn)子繞組和頻率、幅值、相位都可以按照要求進(jìn)行調(diào)節(jié)的變頻器相連。變頻器采用交-直-交的形式與電網(wǎng)連接，控制電機(jī)在亞同步和超同步轉(zhuǎn)速下都保持發(fā)電狀態(tài)并隨著風(fēng)速的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)行能量交換。單饋異步發(fā)電機(jī)雙饋異步發(fā)電機(jī)：：只有定子向外輸送電能定子、轉(zhuǎn)子均可向外輸送電能8/6/2023雙饋異步發(fā)電機(jī)雙饋異步發(fā)電機(jī)是指將定、轉(zhuǎn)子三相繞組分別接入獨(dú)30雙饋異步電機(jī)原理E定=4.44f1N1KN1Φ0，E轉(zhuǎn)=sE堵轉(zhuǎn)=4.44sf1N2Kp2Φn0S=(n0-nr)/n0;nr轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，n0同步轉(zhuǎn)速f1,f2分別為DFIG電機(jī)定、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)頻率n1為定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，n2為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，nr為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，必須保證定、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)靜止，則存在如下關(guān)系：n1=n2+nr,

由于f1=n1/60,f2=n2/60則有：f2+nr/60=f18/6/2023雙饋異步電機(jī)原理E定=4.44f1N1KN1Φ0，31當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流頻率從而保持定子輸出電能的頻率恒定，此即為變速恒頻運(yùn)行原理當(dāng)發(fā)電機(jī)亞同步運(yùn)行時(shí)（nr<n1),轉(zhuǎn)子繞組相序與定子相同，轉(zhuǎn)子從外部電網(wǎng)吸收電能。當(dāng)發(fā)電機(jī)超同步運(yùn)行時(shí)（nr>n1),轉(zhuǎn)子繞組相序與定子相反，轉(zhuǎn)子給外部電網(wǎng)輸送電能。8/6/2023當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流頻率從而保持定子輸出電能32從能量關(guān)系看DFIG

P2=sPem/η,Pmech=(1-s)Pem/ηTe=Pem/wg=Pem/w1(1-s)P2:轉(zhuǎn)子勵(lì)磁功率，Pem：輸出電磁功率Pmech：原動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械能，η：發(fā)電機(jī)效率W1：發(fā)電機(jī)同步旋轉(zhuǎn)角速度，wg：轉(zhuǎn)子角速度發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，存在如下狀態(tài)：亞同步運(yùn)行時(shí)，0<s<1,Pem>0,Pmech>0,P2=sPem/η>0超同步運(yùn)行時(shí)，s<0,Pem>0,Pmech>0,P2=sPem/η<08/6/2023從能量關(guān)系看DFIG

P2=sPem/η,Pmech=(33IGBT原理和結(jié)構(gòu)絕緣柵雙極晶體管本質(zhì)上是一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，只是在漏極和漏區(qū)之間多了一個(gè)P型層。是場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）和大功率晶體管（GTR）的復(fù)合結(jié)構(gòu)IGBT的開通和關(guān)斷是由柵極電壓來控制的。柵極加正電壓時(shí)，IGBT導(dǎo)通；柵極上加負(fù)電壓，IGBT關(guān)斷。8/6/2023IGBT原理和結(jié)構(gòu)絕緣柵雙極晶體管本質(zhì)上是一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，34IGBT簡(jiǎn)圖和符號(hào)

8/6/2023IGBT簡(jiǎn)圖和符號(hào)

7/31/202335IGBT優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)電壓控制型器件開通、關(guān)斷迅速特性穩(wěn)定頻率高適應(yīng)性強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)需要驅(qū)動(dòng)電路需要保護(hù)電路成本較高易發(fā)熱維護(hù)不易缺點(diǎn)8/6/2023IGBT優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)電壓控制型器件優(yōu)點(diǎn)需要驅(qū)動(dòng)電路缺點(diǎn)7/3136常用整流變頻器8/6/2023常用整流變頻器7/31/202337變頻器改變電源頻率的裝置按電源形式分直流——交流交流——直流——交流交流——交流按輸出信號(hào)分電壓型電流型按主體結(jié)構(gòu)分IGBT變頻器晶閘管變頻器G