STA-308W 弧光保护系统(风电版)
    发布时间: 2021-03-11 19:16    
STA-308W 弧光保护系统(风电版)

    风是没有公害的能源之一,它取之不尽,用之不竭。风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。双馈异步风力发电机(DFIG,Double-Fed Induction Generator)是目前应用最为广泛的风力发电机,由定子绕组直连定频三相电网的绕线型异步发电机和安装在转子绕组上的双向背靠背IGBT电压源变流器组成。

    风力发电近几年才得到大规模应用,推广初期,因为风力发电机容量一般都比较小,风力发电机都没有配置专门的保护。 随着风力发电项目的增多,风力发电机的容量的也不断增大。目前应用最多的双馈异步发电机单机容量2MW,最大的单机可以做到5MW甚至10MW。但是,风力发电机的保护却没有得到相应的重视。以目前应用最多的2MW机组为例,发电机只在绕组内部预埋了温度传感器,发电机的各种故障只能通过温度继电器来切除。

    风力发电机一般装设在高原或沿海地区较多,高原地区设备绝缘条件差,发生绝缘击穿短路的概率大。风力发电机如果装设在海上,更容易受潮。发电机发生外部短路时,会引起发电机内部绕组过流,温度保护会动作。但温度保护动作慢,即使切除故障,绕组仍可能因过流而损坏。如果绕组发生内部相间或匝间短路、匝对地短路,因为发电机是电源,外部电流测量无法正确反应内部故障情况。而发电机没有配置差动保护,发电机绕组有可能烧毁。

按照电力行业标准,发电机容量超过1MW必须配置差动保护,电动机容量超过2MW必须配置差动保护。目前风力发电机因为历史的原因,没考虑配置复杂的保护,其中性点侧绕组没有考虑引出,无法测量中性点侧的电流。因此,现有的双馈风力发电机无法配置差动保护。

    STA-308W风力发电机电弧光保护专门根据风力发电机的特点设计而成。该系统采用弧光检测和过流检测原理,动作快、可靠性高,能有效保护风力发电机弧光故障。STA-308W的6个传感器分别安装在机舱和底座,通过弧光检测能迅速判断出故障并发出跳闸信号。考虑到个别故障点无法采用电流弧光双判据,STA-308W采用紫外光弧光传感器,光纤型紫外光传感器可以有效屏蔽掉可见光的干扰,大大提高了装置的抗干扰能力。

    STA-308W风力发电机电弧光保护内部故障的动作时间为7~10ms,远快于传统的温度保护,可以将故障损失降到最低,为快速处理事故,恢复供电创造条件。