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            框架斷路器知識

            框架斷路器在風電行業中的應用

            作者 : 杭開電器(上海)有限公司 時間 : 2018-11-06 10:24:00 查看次數:

                框架斷路器和接觸器都是并網柜的核心元器件,而并網柜則是變流器柜的重要組成部分。變流器柜在風機整裝的所有部件中扮演著十分重要的角色,它是集控制、數據采集、逆變和并網于一體,完美詮釋了核心控制柜的意義。如今的風機組按照結構特點主要是分為雙饋感應式異步發電機和永磁直驅同步發電機兩類。因系統要求不同,并網斷路器在這兩種機型中的實際應用也會有所不同。


                目前市場上絕大多數的機型都為雙饋型應用,其是采用部分功率變換,由變流器來調節饋入轉子繞組電流,當轉子處于超同步或者亞同步時都能向電網饋送發電。

            (1)系統原理圖如下:

            系統原理圖

                當系統中出現較大的短路故障電流的時候,要求能夠快速的分斷電流,最大限度地保護設備,減少短路大電流對變流器、發電機、接觸器等重要設備的損害。HKW系列框架斷路器采用了獨特設計,提高了產品的可靠性,能夠應對系統處于各種極限狀態的挑戰,并且該設計已經獲得了多項專利技術。

            HKW系列框架斷路器的技術特點:

            1.真正的零飛弧

                快速分斷電弧,滅弧室配合多層過濾網罩設計,極大地冷卻熄滅電弧,防止溢出,做到人身設備的安全,從而在配電柜中也節省了有限的安裝空間。

            2.快速前備保護

                HKW系列框架斷路器具有DINF保護功能,該功能僅在斷路器合閘期間啟動,當斷路器合閘到故障點時,其內部互感器檢測到瞬時電流大于啟動值,通過開關內部小凸輪位置開關啟動DINF保護,自動關閉控制單元的原延時時間,而直接瞬時觸發機構快速脫扣,然而,如果斷路器合閘期間沒有遇到大的故障電流,合閘結束后,運行期間保護功能依然由控制單元來執行過載長延時、短路短延時、短路瞬動三段式保護。

            3.完美配合并網接觸器

                為滿足新的并網要求,風機設備應具有LVRT低電壓穿越能力。作為并網主斷路器,在電網系統發生暫時性故障時,控制單元需要設定好電流整定值以躲過大的瞬時電流,確保一定時間內斷路器保持并網運行狀態。此外,如果故障電流值大,時間長,產生的熱效應可能損壞接觸器,使觸頭粘連。為此HKW1智能框架斷路器可以智能化地切斷故障電流,還考慮到接觸器的短時耐受電流Icw低于斷路器Icw等特性,通過特制的電子插接件,配合控制單元使用。當斷路器運行的時候,如遭受線路上的大的短路電流時,即使控制器關閉了短路瞬時保護,也能夠快速脫扣,因此保護了主接觸器免受燒壞。


                直驅型機組采用全功率變換,由發電機定子輸出電功率到變流器,然后變流器再輸出到電網。變流器發電機側為5~20HZ變頻,較低的頻率會延長電流過零點的周期,給分斷造成一定的困難,或者NW DC直流斷路器確保有效安全地分斷故障電流。同時在斷路器并網、解列的時候,考慮需多次分合開關,NW系列斷路器采用引弧式觸頭,內部有主觸頭、弧觸頭設計,閉合時,先接通弧觸頭,然后再接通主觸頭,分斷時則相反。憑借這樣的設計可以有效、快速地分斷電弧,保護主觸頭延長斷路器的使用壽命。

            (2)系統原理圖如下:

            系統原理圖

                HKW1智能框架斷路器考慮到風力資源較為豐富的西南、北方地區由于海拔較高、空氣稀薄,對電氣設備有一定的特殊要求。所以采用增強型的絕緣材料來滿足嚴酷的絕緣性要求。同時也考慮到高原地區空氣分子密度低,難于散熱和運動,而采用了特有的滅弧罩,使分斷故障電流快速有效。這樣的設計提高了滅弧柵片強度和數量,以此增加近極壓降U0值,同時也拉長了電弧長度L。


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