專利名稱：低電壓暫降產生裝置的制作方法
低電壓暫降產生裝置技術領域5 本發明涉及在發電機上特別是在連接到風電廠的內部電網的風 力渦輪機上產生電壓暫降的裝置。
背景技術：
發電機如風力渦輪機連接到電廠的輸出電網可以導致突然的電 10 壓階躍，從而引起電網故障。在這樣的情況下，執行適當的保護斷開 電網的故障部分，在相反的方向產生新的電壓階躍，在故障之前將電 壓恢復到正常的水平。兩歩驟的結合稱為電壓暫降，電壓暫降由兩個 參數定義電壓階躍的深度和持續時間。電壓暫降能導致風電廠從電網脫離，并帶來后續的有害影響，因 15 此要求風力渦輪機響應測試的暫降進行動作。現有技術描述了為不同的目的產生電壓暫降的多種不同的裝置。專利申請W00060430號描述了響應可能發生的電壓暫降檢驗玻璃生產廠的部件靈敏度的系統，其包括采用至少兩個雙極開關連接到 每一相電流的雙級聯工業自耦變壓器，該系統在機器的輸出上產生電20 壓暫降，電壓暫降正比于各級上的各個自耦變壓器的值。該系統提供變化電壓暫降的幅值和持續時間的選擇，以及對每一相產生不同的電 壓暫降的選擇。美國專利第5886429號提出一種計算機控制和監測的測試臺，用 于測試連接到測試臺的電子設備對測試臺產生的電壓暫降和電壓突 25 升的響應。美國專利第5920132號描述了能夠利用自耦變壓器在小功率工 業設備上產生電壓降低的裝置，僅用于低電壓。上述裝置中沒有一個應用于檢驗發電機如風力渦輪機響應不同類 型的電壓暫降的動作。必須考慮到每一個國家在這一問題上具有不同的標準，因此風力渦輪機制造商必須能夠檢驗不同類型的電壓暫降對 其機器的影響，從而確保符合不同的標準。本發明對這一問題提出了 解決方案。5 發明內容本發明的主題是用于測試在低電壓下發電機如風力渦輪機響應 電壓暫降的動作的裝置，電壓暫降類似于可能出現在風力渦輪機連接 到的電網上的電壓暫降。 該裝置包括10 _位于機器的發電機的輸出與中壓電網的變壓器的輸出之間的電路，為了描述性說明的目的，應當理解為發電機的輸出位于控制箱中，中壓電網具有用于涉及發電機的功率的Y-A型低壓變壓器、用于每一相的多個串聯阻抗、分別與每一相關聯的第一組開關、與串聯阻抗關聯的第二組開關和用于將電路接地的開關。 15 _用于產生短路電路的機構，通過激活第一組開關以選擇單相、兩相或三相電壓暫降，通過激活第二組開關以選擇電壓暫降的深度，可選地，通過激活第三開關以產生對地短路電路；_在出現電壓暫降期間用于保護電網的機構，具體地，在出現電壓暫降期間實現對電網干擾最小的電感。 20 參考附圖，通過以下解釋本發明目的的詳細說明，能夠發現本發明的其他特征和優點。
圖1是根據本發明用于產生電壓暫降的裝置的連接圖。 25 圖2是根據本發明用于產生電壓暫降的裝置的總圖。
具體實施方式
在優選實施例中，本發明的裝置1包含在位于風力渦輪機2的底部的平臺或外殼中，風力渦輪機的功率等級在850千瓦-2兆瓦，且
本發明的裝置連接在位于風力渦輪機輸出端的控制箱4與低壓/中壓變壓器3之間。如圖1所示，裝置1通過端口 7連接到控制箱，并通過端口 8連 接到變壓器3。裝置1包括其他端口5、 6、 9和另一個用于接地的端 5□ 10。該裝置包括電路，電路具有用于涉及發電機的功率的Y-A型低壓變壓器31;用于每一相的三個串聯阻抗，阻抗ll、 14、 17 (相l)， 阻抗12、 15、 18 (相2)，阻抗13、 16、 19 (相3)。如圖2所示，這 些阻抗一方面與用于每一相的第一組開關24、 25、 26關聯，另一方 io 面與由三個開關20、 21、 22構成的用于每一個阻抗的第二組開關關 聯，開關優選能流過600安培的電流，根據開關的狀態將產生不同特 性的短路電路，如單相或多相，以及不同的深度和持續時間，從而產 生最大85%的深度和最長500毫秒的持續時間。本發明的裝置1還包括用于操作上述開關的必要操作和控制元 15件，從而產生不同類型的電壓暫降。上述裝置1還裝配有溫度傳感器，以控制裝置的正確運行，所述 溫度必須在60°C-120°C的范圍內。裝置1還包括電感23，優選60微亨，其在產生用于風力渦輪機 2的電壓暫降期間使對電網的干擾程度最小，從而電廠中的其余風力 20 渦輪機能繼續正常運行。上述在相與相之間或相與地之間形成的電壓暫降，如單相的或多 相的，對地的或浮地的，由短路電路產生。根據本發明的裝置l、開 關24、 25和26負責形成用于一相、兩相或三相的短路電路，同時開 關20、 21和22與將中性點連接到地的開關27負責控制形成的電壓 25暫降的深度。裝置l從低壓電網直接獲取電源。因此，根據本發明的裝置1基于如下所述形成的單相或多相短路 電路，能夠相對于深度和持續時間提供八種不同類型的電壓暫降，從 而測試風力渦輪機2的控制箱4的響應-三相短路電路將產生長電壓暫降(延長持續時間)或小電壓暫 降(深度小)；-單相短路電路將產生長電壓暫降(延長持續時間)或小電壓暫降(深度小)；-接地的兩相短路電路將產生長電壓暫降(延長持續時間)或小 電壓暫降(深度小)；-兩相短路電路將產生長電壓暫降(延長持續時間)或小電壓暫 降(深度小)。本裝置的其他相關元件如下-電壓和電流測量點；_能夠將風力渦輪機2直接連接到電網30的橋接機構；_在"正常"模式與"暫降"模式之間切換的機構，其中正常模式下在變壓器3斷開該裝置，暫降模式下連接該裝置，從而優化現場測試時間。在權利要求限定的范圍內可以對上述優選實施例做出修改。
權利要求
1、用于在發電機(2)中產生電壓暫降的裝置(1)，其中控制箱(4)在發電機的輸出端，輸出變壓器(3)連接到電網(30)，其特征在于a)位于機器的控制箱(4)和連接到電網(30)的輸出變壓器(3)之間的電路，電網具有變壓器(31)、用于每一相的多個串聯阻抗(11、14、17；12、15、18；13、16、19)、分別與每一相關聯的第一組開關(24、25、26)、與串聯阻抗關聯的第二組開關(20、21、22)、和用于將電路接地的開關(27)；b)用于產生短路電路的機構，通過激活第一組開關(24、25、26)以選擇單相、兩相或三相電壓暫降，通過激活第二組開關(20、21、22)以選擇電壓暫降的深度，和通過激活第三開關(27)以產生對地短路電路；及c)用于在出現電壓暫降期間保護電網的機構。
2、根據權利要求1所述的用于產生電壓暫降的裝置(1)，其特征在于用于保護電網(30)的機構包括電感(23)以實現在電壓暫降期間對電網的干擾程度最小。
3、根據權利要求1所述的用于產生電壓暫降的裝置(1)，其特征在于發電機(2)是風力渦輪機。
4、根據權利要求3所述的用于產生電壓暫降的裝置(1)，其特征在于風力渦輪機(2)的功率在850千瓦-2兆瓦之間。
5、根據權利要求3所述的用于產生電壓暫降的裝置(1)，其特征在于所述裝置還包括能夠將風力渦輪機(2)直接連接到電網(30)的橋接機構。
6、根據權利要求3所述的用于產生電壓暫降的裝置(1)，其特征在于所述裝置還包括用于將其連接到變壓器(3)或從變壓器(3) 分離的切換機構。
全文摘要
本發明涉及在發電機(2)特別是風力發電機中產生低電壓暫降的裝置，其包括放置在發電機的控制箱(4)和連接到電網(30)的輸出變壓器(3)之間的電路，電網包括變壓器(31)和用于每一相的多個串聯阻抗(11、14、17；12、15、18；13、16、19)，與阻抗關聯的開關(24、25、26；20、21、22；27)，即發電機短路裝置，根據所需電壓暫降類型有選擇地操作開關。
文檔編號G01R31/34GK101151546SQ200680010810
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月28日 優先權日2005年4月8日
發明者何塞伊格納西奧·略倫特岡薩雷斯, 米格爾·利納雷斯法諾 申請人:歌美颯創新技術公司