关于东台风电场主变并列风机跳闸问题的讨论

交流关于东台风电场主变并列风机跳闸I司题的讨论谢俊平国华江苏风电有限公司，江苏东台224200东台风电有限公司由于主变并列而引起的风机跳闸的现状，实践证明了风机长期可靠运行，并提出了改进意见。跳闸并结合风机具体情况进行了分析与调整，从而中圈分类号TM614文献标识码A文章编号10099492201008016402L风电场介绍国华东台风电有限公司电气主接线方式为风电场每台风机的机端电压为069KV，采用二次升压方式，先升压至35KV配置一台35KV箱式变压站，风机箱变分为11组每组汇接成一路架空线路至220KV升压变电站外的终端杆后，改用电缆接人变电站内的35KV开关柜，再升压至220KV220KV侧采用单母线接线，35KV侧采用单母线分段的接线方式。风机的箱式变压器选用防盐雾、防潮湿的产品顺特美变华锐风机采用此种变压器和中电电气欧变GE采用此种变压器，变压器的容量为16001250KVA，变比为35225069062KV，数量143台。升压变电站的1、2号主变压器采用山东济南志友生产的自然油冷却的三相变压器，型号为SFPZ10120000242。容量为IOOMVA，变比为242812535KV。220KV配电装置采用河南平高生产的六氟化硫全封闭电器GIS，共3个断路器间隔和一个测量间隔。2事故过程该公司风机采用两种机型，分别为GE15S和华锐FL1500。考虑到优化运行方式，经过计算，当风电场输出有功功率达到7万以后。投入两台主变运行，但2008年L0月21日1号主变运行2号主变热备用，风机负荷随着风速的增加而逐渐加大到9万，此时将2号主变投入运行在合上2号主变的高压侧开关时，220KV母线电压下跌至87的额定电压，华锐风机全部跳闸，GE部分风机跳闸同样的事情发生在2008年L1月8日和2009年2月11日。收稿日期201004303原因分析经过了解，两家风机都采用了变速恒频技术，也就是说在发电机的转子侧接有一交直交变频器通过接触器与电网相连，双馈异步发电机的结构示意图如图1所示。I1GOLGO光缆IG增量编码器DFIG；双电源异步机图1变速恒频发电机组的结构示意图风机并网的过程为当风机监测到5分钟的平均风速达到风机的切人风速风机开始自检，自检通过，开始变桨。转速增加。变频器充电回路首先接通，对变频器直流母线充电，同时提供给发电机转子励磁电流，使发电机定子出线端逐渐建立电压。当增加到要风机设定并网转速前发电机出口电压与电网电压同步，此时先合上变频器与电网连接的断路器，然后再合上发电机定子出口开关，充电回路断开至此，发电机就开始向电网输送电能。在正常运行过程中风机电压波动很小，风机直流母线电压维持在1050V左右，变频器的跳闸整定值设定为1O额定电压但是当受到外界因素干扰，比如线路突然出现故障电压降低到90额定电压时，此时由于电压经验降低，定子电流会急剧加大，同时励磁电流加大，导致直流母线电压急剧上升为保护变频器避免烧坏，当监测到直流母线电压上升到1200V时，启动并网断路器GE为断路器、华锐风机为接触器和变频器电网侧主回路断路器跳闸回路从而达到保护变频器的目的_2_。上述两次主变并列时经过调出故障录波仪数据计算得出电压降分别为127和L3，所以风机不可避免地出现保护动作跳机。其数据如下2008年10月21日风机跳闸时捕捉到的波形电压降为127如图2所示2O09年2月L1日风机跳闸时捕捉到的波形电压降为L3如图3所示。图2风机跳闸时波形图3风机跳闸时波形二解决措施经过详细分析，采取逐步调整提高直流母线电压的方法，以期躲过主变压器解并列时的励磁涌流的影响而又不损坏变频器通过多次调整最终将直流母线电压跳闸值定为1250V风机躲过了主变压器解并列时励磁涌流而且变频器没有发生损坏事件，经过长达L0个月的运行实践。东台公司没有发生一起因主变压器解并列而使风机跳闸的事故，极大的提高了风机运行可靠性。4改进方案虽然目前暂时解决了该问题，但是产生该问题的根本原因是没有加装低电压穿越功能，根据国家电网公司规定，低电压穿越必须保证在电压跌落至85时风机不脱网可靠工作，当前的低电压穿越技术一般有三种方案一是采用转子短路保护技术CROWBARPROTECTION；二是引入新型拓扑结构三是采用合理的励磁控制算法。华锐公司采用的低电压穿越功能分别为华锐更换变频器为PM300O，容量为750KVAR。然后增加COWBAR回路制动电阻阻值，其电气回路及动作原理如图4所示。图4华锐低电压穿越图当低电压发生时风电机组动作步骤如下变频器内直流母排上的动态制动电阻DBR动作。以此来尽量泄放转子侧的高电压和大电流；如果电网电压没有及时恢复当变频器直流母线的电压超出CR0WBAR动作电压时，变频器触发CR0WBAR来泄放转子侧高电压和大电流，此时网侧变频器仍与电网保持连接，CROWBAR断路器断开。变频器重新工作，发电机快速励磁。5结束语基于以上分析。将在今后的一段时间内对风机进行改造，使其具备低电压穿越功能，从而从根本上消除由于电网电压跌落华锐风机跳闸的问题。参考文献1叶杭冶