抗器在风电中的应用.ppt

电抗器在风电中的应用 上海波亮电器制造有限公司 2010.07 一、风电、变流器简介及谐波危害 1.1风电简介 风能作为一种重要的可再生能源，具有清洁、无污染、安全、储量巨大的特点，受到世界各国的普遍重视，风电将超过核电成为中国第三大主力发电电源。 由于风力发电后，需经整流器、逆变器等变流才能将风电变成稳定的电压和频率的合格电源，而变流器是非线性电气设备，会产生大量的谐波，危及电网的安全稳定的运行，因此，必须经谐波的治理后，才能并入电网，电力部门对于电网中的谐波源，作出了越来越严格限制。 风力发电系统图如下所示： 全功率风力发电系统机构图： 1.2 变流器简介 风电主要分为双馈式风力发电和全功率式风力发电。风力发电系统由风力发电机组、风能变流器、总控系统及配电系统组成。风力发电机级将风能转换为幅值和频率都变化的交流电，再通过风能变流器的控制转化为恒频恒压与电网同相位的电能并入电网。从上面的系统图可见，变流器在风电中是重要的装置，滤波电抗器是变流器中的关键设备，保证了电能输出的质量。 1.3 谐波的危害 电网中的高次谐波会造成旋转电机和变压器过热，使电力电容器组工作不正常，甚至造成热击穿损坏；对电力系统中的发电机、调相机、继电保护自动装置和电能计量等都有很大危害，严重时会引发设备误动作，造成重大事故；谐波污染对通信、计算机系统、高精度加工机械，检测仪表等用电设备也有严重的干扰，因此，必须采取有效的措施来消除电网中的高次谐波。 二、滤波电抗器在风电变流器领域应用中存在的问题及解决措施 2.1 温升低 温度高低取决于线材和电磁结构等，精选优质低耗导磁材料、线材、绝缘材料，我们采用多股漆包小圆线，及采用萡铜制作，减少了谐波电压和谐波电流造成的涡流和趋肤效应，便于散热，损耗小，温升低；高导磁冷轧取向片，散热通过钢片，导热系统高，散热效果极好；由于采用优质材料及先进工艺，温升很低。 2.2 噪声小 采用压力机叠片，层层上漆胶，VAP真空压力浸漆二次的先进工艺，绕组采用铜萡制作，有效防止线圈的抖动，噪声低；环氧气隙，无震动，采用陶瓷绝缘漆，其凝固及紧固性好，双E结构铁心等措施，气隙小，噪声很低，可低至30分贝以下，几乎听不到噪音。 2.3 损耗低 损耗取决于导线直流电阻、电磁损耗。由于采用优质线材及低耗导磁材料，减少了涡流和趋肤效应，铁芯结构优化，科学，漏磁小，损耗就自然小了。 2.4 直流叠加特性好 由于变流器在工作过程中频率变化，对电抗器的直流叠加特性提出了很高的要求，波亮公司生产的电抗器由于采用超薄硅钢片，涡流小，电感值在宽频状态下表现稳定。 2.5 电感线性度好 精选优质低耗导磁材料、高导磁冷轧取向片，磁路短，损耗低，磁滞小，结构紧凑，且设计时余量大，电感线性度好。 2.6 电感精度高，三相平衡度好 风电用电抗器分为二种，用在机侧的主要起到抑制电压和电流上升率，并起到部分滤波作用，而用在网侧主要于电容器组合成一个正弦波滤波器，使经过变流器的电源为正弦波，那末电感电容的谐振须要很高的精度，而且三相平衡度要高，波亮公司从这二个方面解决这个问题： A. 从结构上解决，传统的电抗器气隙都在上下侧，而波亮公司的电抗器气隙却在线圈中间，所以三相平衡度更好。 B. 从检测仪器上解决：波亮公司测量电感的仪器均采用进口品牌企业，精度高，误差小，从而确保产品高可靠性。 2.7 体积小 由于采用优质低耗导磁材料、高导磁冷轧取向片等，漏磁小，采用多股漆包小圆线，及采用萡铜制作，减少了涡流和趋肤效应，结构紧凑，减少了体积，重量轻，外观精美。重量轻，方便运输和安装操作。 2.8 性能稳定可靠 波亮公司的产品严格按ISO900的标准规范制作，合格率100 % ，另外波亮公司拥有强大的仿真模拟试验，均作老化试验，性能稳定可靠，确保产品完全可以适合客户的要求。 2.9 使用寿命长 由于风机整机质保期按规定是25年，元器件的质保期尚未出台。波亮公司认为，元器件的质保期必须更长才能保证整机的质保期。波亮公司的产品绝缘等级为H级，绝缘性能好，热老化性能好，寿命就自然高。波亮公司的电抗器产品的使用寿命可在30年以上。 2.10 性价比高 一流的产品，照理价格不菲，但波亮公司靠量，靠规模，让利于客户，优质产品但价格较低，性价比高, 用户实惠。 同等质量比价格，同等价格比服务，用户第一，诚信服务是我们的宗旨。 三、风电电抗器的种类 波亮公司目前开发的风电用电抗器分为4个种类：干式、水冷、水电分离、半芯，共四种，充分满足市场不同客