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如何解决风电场风机三相电流不平衡问题

时间:2018-01-29 12:06来源:未知 作者:y930712 点击:
如何解决风电场风机三相电流不平衡问题 不平衡的电网电压会影响接入设备的正常工作。而像片区的风力 发电 机场,电网电压不平衡情况下,会造成运行中的 电机 系统过流,不对称

如何解决风电场风机三相电流不平衡问题
不平衡的电网电压会影响接入设备的正常工作。而像片区的风力发电机场,电网电压不平衡情况下,会造成运行中的电机系统过流,不对称运行等,严重情况下要求停机,而非计划的停机不仅可能带来设备的损坏,还会产生大量的抢修、检修费用,影响生产和加工进度,造成巨大损失。另外电机的设备故障可能反过来对电网造成冲击,废品的产生、设备跳闸、生产线停滞运行、电网冲击等等,对资产损失和区域经济造成严重影响。
​三相电压不对称时,可利用对称分量法将电压分解成正序、负序和零序分量。当定子绕组为三角形接法时,零序电压对异步发电机运行一般影响不大;但负序电压将会使异步发电机的转矩减小,损耗增大,温升上升,影响发电机的寿命,严重地影响了风电机组的寿命,特别是负序分量引起的附加转矩会导致机组振动异常,对齿轮型、主轴、轴承等造成疲劳损耗,影响其寿命。所以对风电机组三相电源的电压不平衡度必须有一定限制。
表1 电压不平衡率对异步发电机电流不平衡率的影响
如何解决风电场风机三相电流不平衡问题
不对称电压将造成三相电流不对称,其电流不平衡率为电压不平衡率的7~10倍(见上表)。 据统计,3.5%的不平衡电压使异步发电机的损耗增加约20%。因此,根据标准规定,异步发电机电源电压的负序分量不应超过正序分量的1%;异步发电机任意一相的电流与三相电流平均值之差不应超过平均值的10%。
风机三相电流不平衡的主要原因就是并网节点三相电压不平衡引起的。解决风机三相电流不平衡的思路只能从风电场内部入手,这样就存在两种解决方式:一是站内35kV集中电压补偿;二是在箱变低压侧690V分布式补偿。无论是35kV集中电压补偿还是箱变低压侧补偿,目前有两种比较经济的方案可以选择:SVC和SVG无功补偿方案。
SVC无功补偿方案:
无论是35kV高压侧或箱变低压侧690V无功补偿采用SVC结构,其基本原理是一样的,都是直接采用晶闸管和电感电容的组合结构,通过控制电感和电容的接入大小来实现容性无功和感性无功的补偿。
如何解决风电场风机三相电流不平衡问题
图1 无功补偿装置SVC主电路拓扑
如图1所示的主电路拓扑,三相电压均进行实施检测,例如当A相电压高于三相电压的平均值,且电机运行在发电状态时,控制A相电容支路的晶闸管开通角度,电容支路提供无功支撑,A相电网支路的容性无功电流分量增加,电网等效电抗压降增大,使得PCC节点电压降低,直至达到三相平均值。 (责任编辑:admin)

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