LVRT-2300风力发电机低电压穿越检测装置

技术规范书

 

1 风力发电机低电压穿越检测装置总则

1.1    本规范书适用于光伏发电站并网验收、风电场接入并网验收、光伏逆变器型式试验、风力发电机组的风力发电机低电压穿越检测装置，包括主要设备及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2    本规范书所提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文。供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。

1.3    要求该检测平台能够同时满足现场安装在风电场的单台风电机组低电压穿越能力检测，满足光伏发电站并网接入验收的低电压穿越能力检测，满足光伏逆变器与风电发电机组的型式试验的低电压穿越试验检测。

 

2 风力发电机低电压穿越检测装置使用条件

2.1风力发电机低电压穿越检测装置环境条件

a) 户外环境温度要求：－40℃~ 50℃；  

b) 户外环境湿度要求：0~90% ；

c) 海拔高度： 0~2000米（如果超过2000米，需要提前说明）。

2.2风力发电机低电压穿越检测装置安装方式：标准海运集装箱内固定式安装。

2.3储存条件

a）环境温度  －50℃～50℃；

b）相对湿度   0～95% 。

2.4风力发电机低电压穿越检测装置工作条件

a) 环境温度   －40 ºC～40ºC；

b) 相对湿度   10%～90%，无凝露。

2.5风力发电机低电压穿越检测装置电力系统条件

a) 电网电压最高额定值为35kV，电压运行范围为31.5kV~40.5kV；同时也可以同时满足10kV\20kV电网电压的试验检测。

b) 电网频率允许范围：48~52Hz；

c) 电网三相电压不平衡度：<= 4%；

d) 电网电压总谐波畸变率：<= 5%。

 

3低电压检测平台的技术要求

3.1  结构及原理要求

根据模拟实际电网短路故障的要求，风力发电机低电压穿越检测装置须采用阻抗分压方式，原理如下图1所示(以实际为准)。测试系统串联接入风电机组出口变压器高压侧(35kV、20 kV、10 kV侧)。

图1  测试系统原理图

3.2  风力发电机低电压穿越检测装置测试系统参数

表1  测试系统主要技术参数

 

4风力发电机低电压穿越检测装置系统构成

风力发电机低电压穿越检测装置的主设备户内安装，核心部件包括电抗器组合、断路器组合、控制系统、测量系统四部分：其中电抗器采用国际知名品牌西门子或施耐德公司设计和生产；断路器组合采用国际知名品牌西门子、施耐德或ABB公司产品。

1）电抗器：限流电抗器根据接入的电网情况以及测试风电机组容量整体进行考虑，能够适应各种电网情况和风电机组，限流电抗器设计为阻值可调，确保在进行测试时，对电网的影响在允许范围之内。短路电抗器阻值可调，短路电抗器和限流电抗器配合调节实现不同程度的电压跌落。电抗器及安装情况下图1所示。

图2 电抗器布置图

 

3）连接铜排：连接铜排分为导电铜排和接地铜排，导电铜排用来连接抗器实现各种不同组合。

4）避雷器：电抗器相与相之间、每相与地之间接有避雷器；电抗器每个连接头之间均装有避雷器，对电抗器起到了很好的保护作用。

5）供电系统以及暖通、照明设备。

6）电抗器温度监测仪：试验过程中可能会在电抗器中流过很大的短路电流，使得电抗器发热，根据需要安装电抗器温度监测仪，随时监测电抗器温度，通过设定电抗器温度保护限值，当温度过高可以将电抗器以及整个测试系统从电网中切出。

7）紧急报警系统：电抗器温度过高，紧急报警系统启动，进入相应的控制程序。

 

5风力发电机低电压穿越检测装置主要部件技术要求

5.1  开关柜一次部分技术要求

(1) 开关柜设置母线室和断路器室的压力释放装置，当发生内部电弧故障时，释放压力，确保操作人员和开关柜安全。

(2) 气体绝缘开关柜的高压带电部分安装在密封的六氟化硫（SF6）气体中，     具备足够的绝缘强度，可以有效的防止来自外界的污秽、潮气、异物及其他有害影响，以保证设备的长期稳定工作。断路器室和母线室为充气隔室，三相系统在同一个隔室内，其中充满干燥的SF6气体，相邻隔室的绝缘气体完全隔绝。隔室的充气及相应的试验工作在卖方厂内完成，现场无须充气。但考虑到海拔高程变化以及缓慢漏气造成气压下降，有可能需要在现场充气，组合开关柜面板上应有充气和测量SF6气压的两用接口，每次试验前要使用专配的压力表测量SF6气体压力，并另配专用充气储气罐，可在现场充气。

 体中，度：电压跌落幅度(3) 每一独立的充气隔室内均设置单独的具有温度补偿功能的气体压力检测装置，当气室内压力低于最小工作压力或高于压力上限时，压力检测装置提供相应的报警。同时应设置人工测量SF6气体压力的接口，以防误报警。

(4) 气体绝缘开关柜内安装的断路器为真空断路器。断路器上配有机械式计数器，用于合闸时计数，计数器安装在断路器面板上， 断路器面板上设有机械式合分闸状态指示、弹簧储能状态指示、及手动合分闸按钮。

(5) 断路器、三工位开关/隔离开关的操作机构安装在低压室内。三工位开

关和隔离开关正常为电动操作，打开低压室门，可进行手动操作。三工位开关/隔离开关上设有机械式分合闸状态指示。

(6) 气体绝缘开关柜采用先进的插接技术，内部电场均匀，有较高的电气绝缘性能。

(7)为防止保护装置受到潮气的影响，低压室内设置由空气开关控制的    AC220V 50W电加热器。

(8) 电缆引入柜内后通过内锥式电缆插头和电缆插座连接。

(9) 每台开关柜上设置接地导体，导体为铜质的，截面为 30mm x 8mm，柜内设有与接地系统相连的接地端子。

(10) 开关柜充气隔室的防护等级为IP65， 外壳的防护等级为IP4X。

(11) 一次相序按面对开关柜前门从左到右排列为L1(A)、L2（B）、L3（C），并用标牌标识，颜色分别为黄、绿、红。

(12) 气体绝缘开关柜从结构设计上保证了工作人员的人身安全，便于运行、维护、检查、检修和试验。由于密闭的SF6开关柜无法验电，组合开关柜面板应设置显示开关内三相回路应带有电压的指示装置（相当于验电装置）。

5.2  开关柜二次部分技术要求

(1) 所有开关柜内部导线均采用500V绝缘多股铜芯导线，导线中间不得有接头，控制、保护、信号回路导线截面为1.5mm2，电压回路1.5mm2 ，电流回路2.5mm2。

(2) 开关柜柜间小母线具体配置如下：

控制保护电源小母线(直流)；

储能电源小母线(直流)；

加热器电源小母线(交流220V)；

以上a), b), c)小母线截面为4mm2；

闭锁小母线（直流）；

电压小母线(交流100V)；

预告警信号小母线（包括MCB跳闸，继电器内部故障信号）；

以上d), e),f)小母线截面均为2.5mm2；

(3) 所有CT、PT二次回路引出至端子，备用CT二次绕组在端子上短接。

PT二次侧中性点直接接地；

端子排上每个端子和连线要编号，电流回路采用专用电流型试验端子；

开关柜低压室设门控式照明设备。

(6) 开关柜可提供买方使用的备用状态信号接点如下：

断路器状态：分闸位置2个，合闸位置2个；

断路器储能弹簧状态：弹簧未储能位置1个；

三工位开关位置状态：分闸位置2个，合闸位置2个，接地位置2个。

(7)设置若干AC220V电源插座，以方便取用电。

 

6风力发电机低电压穿越检测装置产品应用

6.1可模拟故障类型及考核电压

	产品应用	备注
故障类型	三相短路、两相短路、单相接地短路	模拟电网故障
考核电压	10KV、20KV、35KV	并网接入电压
应用场合	1、          光伏逆变器、储能PCS、风电发电机组的型式试验； 2、          光伏发电站并网验收； 3、          风电场并网验收； 4、          储能电站并网验收	同时满足多个应用场合、多种电压接入

 

6.2风力发电机低电压穿越检测装置参考标准：

GB/T19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》

DL/T****-2013《光伏发电站低电压穿越能力检测技术规程》

NB/T****-2013《光伏发电专用逆变器技术规范》

NB/T****-2013《风力发电机组低电压穿越能力测试规程》

GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》（2012年6月1日起实施）