一種風電機組接線結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種風電機組接線結構，每組風電機組包括風力發電機及變壓器，若干組風電機組通過集電線相互并聯，集電線上設置有斷路器CB1，其特征在于，風力發電機通過負荷開關G1或低壓斷路器CB3與所述變壓器的低壓側相連，所述變壓器的高壓側通過斷路器CB2與所述集電線相連。本實用新型的一種風電機組接線結構簡單，不需要采用熔斷器，能有效地隔離各風電機組的故障，減少風電機組發生故障時對其他風電機組的影響，有效降低風電機組緊急停機的概率，大大節省了維護成本，并可以減少風電場棄風的時間。
【專利說明】一種風電機組接線結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風電機組接線結構，具體涉及一種用于海上風力發電的風電機組接線結構。
【背景技術】
[0002]在風力發電系統中風力發電機與變壓器構成一組風電機組，通常若干組風電機組通過一根高壓導線(一般稱為集電線)相互并聯，集電線再與風電場升壓站的母線相連。由于風力發電機與變壓器經常來自不同的廠家，為了便于風力發電機風電機組的控制，在風力發電機的出口處，會配置低壓斷路器。但在變壓器的高低壓側，不同的廠家會配置不同的開關器件:有的廠家會在變壓器的高低壓側都配置熔斷器，有的廠家會在變壓器的高壓側配置負荷開關，在低壓側配置斷路器。如圖1所示為現有風電機組的一種接線示意圖。
[0003]在圖1所示中，當集電線上發生故障(即圖1所示的A點故障)時，斷路器CBl處安裝的斷路器在檢測到故障后會跳開斷路器CB1，該串上的所有風電機組緊急停機。當1#組風電機組中的變壓器發生故障(即圖1所示的B點故障和C點故障)時，若變壓器高壓側配置有熔斷器，如圖1中的FUl和FU2所示，則熔斷器會熔斷，此時第1#組風電機組的風力發電機緊急停機，其它發電機正常工作。只有在更換熔斷器以后，第1#組風電機組的風力發電機才能重新投入使用。如果變壓器高壓側配置的是負荷開關，如圖1的Gl所示，基于負荷開關的特性，需要CBl先跳開，所有的風電機組緊急停機，然后斷開第1#組風電機組的負荷開關G1，合上CBl后，其它風電機組才能正常發電。當風力發電機發生故障(即圖1所示的D點故障)時，風力發電機檢測到故障，以故障停機的方式進入停機狀態，同時斷開CB2斷路器，其它風電機組正常工作。
[0004]由此可見，現有的這種風電機組接線結構一旦發生變壓器故障，其要么會導致熔斷器熔斷，需要人工更換熔斷器，要么會導致同串上的其他風電機組緊急停機的。由于風力發電系統一般位于較為偏僻的地域，尤其是海上風電場的運行維護更為困難，因此會大大增加維護成本。
【發明內容】
[0005]為解決現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種風電機組接線結構。
[0006]為了實現上述目標，本實用新型采用如下的技術方案:
[0007]一種風電機組接線結構，每組風電機組包括風力發電機及變壓器，若干組風電機組通過集電線相互并聯，集電線上設置有斷路器CB1，其特征在于，風力發電機通過負荷開關Gl或低壓斷路器CB3與所述變壓器的低壓側相連，所述變壓器的高壓側通過斷路器CB2與所述集電線相連。
[0008]前述的一種風電機組接線結構，其特征在于，所述斷路器CBl為高壓斷路器。
[0009]本實用新型的有益之處在于:本實用新型的一種風電機組接線結構簡單，不需要采用熔斷器，能有效地隔離各風電機組的故障，減少風電機組發生故障時對其他風電機組的影響，有效降低風電機組緊急停機的概率，大大節省了維護成本，并可以減少風電場棄風的時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是現有風電機組的一種接線示意圖；
[0011]圖2是本實用新型風電機組接線結構的一種接線示意圖；
[0012]圖3是本實用新型風電機組接線結構的另一種接線示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。
[0014]參照圖2至圖3所示，本實用新型涉及一種風電機組接線結構，每組風電機組包括風力發電機及變壓器，若干組風電機組通過一條集電線相互并聯，集電線上設置有斷路器CBl，風力發電機通過負荷開關Gl或低壓斷路器CB3與變壓器的低壓側相連，變壓器的高壓側通過斷路器CB2與集電線相連。此外，本實用新型不限制變壓器低壓側的開關類型，其可以是斷路器，也可以是負荷開關。作為本實用新型優選，斷路器CBl為高壓斷路器，集電線具有高壓，高壓斷路器不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流，而且當系統發生故障時能夠切斷過負荷電流和短路電流，其具有相當完善的滅弧結構和足夠的斷流能力。
[0015]作為本實用新型的第一優選實施例，如圖2所示是風力發電機通過負荷開關Gl與變壓器的低壓側相連，變壓器高壓側配置斷路器CB2。在正常情況下，負荷開關Gl能承擔風力發電機頻繁啟動停止的需要。當集電線線路上發生故障(即圖2所示的A點故障)時，斷路器CBl處的保護測控裝置檢測到故障跳開斷路器CB1，此時與此集電線相連的風電機組所有風力發電機全部緊急停機。
[0016]當某組風電機組發生故障時，例如當第1#組風電機組上發生故障時(即圖2所示的B、C、D處故障)，首先第1#組的斷路器CB2無延時跳開，及時隔離故障，同時第1#組的風力發電機緊急停機；其它組的風力發電機正常工作。這樣，當一條集電線上有多組風電機組時，風電機組緊急停機的概率就明顯降低。
[0017]作為本實用新型的第二優選實施例，如圖3所示是風力發電機通過低壓斷路器CB3與變壓器的低壓側相連，且斷路器CBl為斷路器，集電線上連接有10組風電機組。在正常情況下，低壓斷路器CB3能承擔風力發電機頻繁啟動停止的需要。當35kV的集電線線路上發生故障(即圖3所示的A點故障)時，CBl的斷路器檢測到故障跳開CB1，此時集電線上相連的風電機組的所有斷路器CB2全部斷開，所有風力發電機全部緊急停機。本實用新型并不限制斷路器CB2斷開的具體方式，例如如果是海上風力發電系統，其可以是通過箱式變壓器的保護測控裝置跳開所有斷路器CB2。
[0018]當某組風電機組發生故障時，例如當第1#組風電機組上發生故障時(即圖3所示的B、C、D處故障)，首先第1#組的斷路器CB2無延時跳開，及時隔離故障，同時第1#組的風力發電機緊急停機；其它組的風力發電機正常工作。這樣，當一條集電線上有10組風電機組時，風電機組緊急停機的概率能夠更明顯降低。
[0019]本實用新型的一種風電機組接線結構可以應用在任何風力發電系統中，例如海上風力發電系統中。本實用新型的風電機組接線結構接線更加簡單，當風電機組內發生故障時，能及時切除故障而其他風機能正常運行。此外，與現有的風電機組接線結構相比較，本實用新型去掉了風電機組中的熔斷器，因此也就避免了當發生故障熔斷器熔斷時需要人工更換的問題。同時其能有效地隔離各組風電機組上的故障，減少各組風電機組之間的影響，有效的降低風電機組緊急停機的概率，由此減少風電場棄風的時間，并能夠大大節省維護成本。
[0020]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，上述實施例不以任何結構限制本實用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種風電機組接線結構，每組風電機組包括風力發電機及變壓器，若干組風電機組通過集電線相互并聯，集電線上設置有斷路器CB1，其特征在于，風力發電機通過負荷開關Gl或低壓斷路器CB3與所述變壓器的低壓側相連，所述變壓器的高壓側通過斷路器CB2與所述集電線相連。
2.根據權利要求1所述的一種風電機組接線結構，其特征在于，所述斷路器CBl為高壓斷路器。
【文檔編號】H02J3/38GK203707792SQ201320734378
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】汪少勇, 李煜東, 楊莉, 譚江平, 謝創樹, 史磊, 周冰, 戎曉洪, 徐龍博, 李永國 申請人:中國能源建設集團廣東省電力設計研究院, 國電南瑞南京控制系統有限公司