双馈风机变流器crowbar设计

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1、圣言汔恰臻I1D0NGFANGTURBINEl图51．5MW双馈变流器系统主电路结构用可关断的IGBT器件来替代原来的晶闸管跌落和恢复的瞬间投入．其中电压跌落时的冲击(也可用6个双向晶闸管)。最大．电压恢复时可根据系统需要及采用的控制当电网电压降低时．变频器关闭．Crowbar动模式确定是否需要投入Crowbar根据系统LVRT作，电流泄放到电阻上。保护变频器。工作模式的设计．在电网电压跌落时。Crowbar的当电网电压恢复时．Crowbar关闭．变频器开工作时间一般为40～60ms实际工作时间由转子通。变频器重新励磁发电机．恢复发电。侧电流和电压确定。在此段时间内。IG

2、BT一直保双馈式Crowbar设计主要包括卸荷电阻、持导通IGBT、驱动电路设计。各功能模块的设计详述如由上述电阻的大小可得出IGBT工作时的最大下电流．由Crowbar电路的工作时间可确定IGBT的热容量并结合IGBT的工作特性即可选择IGBT2．1主电路参数的选择的额定电流。IGBT的额定电压等级选择与变流器2．1．1卸荷电阻的选择主电路相同，大小为1700V。实际选择的IGBT为以1．5MW双馈系统为例．考虑在最恶劣的情1700V，1400A。况下．当电网电压跌落至O并且风机系统为满载运行时．此时1．5MW的能量需要通过Crowbar中2．2Crowbar控制电路设

3、计的旁路电阻消耗掉．因此可以得出电阻的大小为：2．2．1Crowbar的投入和切除R=690x690x1．732／1．5MW=0．549D．考虑电阻在高由前面分析可知。当电压跌落时，双馈系统温时1O％的温度漂移．实际选择的电阻大小为的表现为转子侧出现过流和过压．进而使交直交0．49Q。变流器的直流侧出现过压．因此将转子电流和直考虑到体积的限制及对瞬时大负载冲击的承流电压作为Crowbar工作时判断的基本条件。通过受能力．卸荷电阻采用镍铬合金钢带电阻，该电检测直流侧电压．和基准值比较后，控制Crowbar阻过载能力强．短时间内可以承受十倍以上过载。电路中的IGBT的导通．通

4、过判断Crowbar电路交2．1．2IGBT的选择流电流．和基准值比较后。控制Crowbar电路中的根据系统控制方式．Crowbar电路一般在电网IGBT的关断详细的控制电路如图6所示。图6QI圣言汔粉嵌VlDONGFANGTURBINECrowbar单元控制电路结构，它包括Crowbar单相交流电流检测单元。基本的工作原理如下：元主电路．转子侧电压检测电路，Crowbar单元三图6Cmwbar单元控制电路结构图2．2．2Crowbar的驱动电路驱动板内部共需要15V和5V两路电源，15V本文选择英飞凌公司开发的、专用于大功率为驱动器内核提供电源．5V为光纤头提供供电。I

5、GBT的驱动芯片2ED300C17一S作为核心驱动器，其中15V供电由外部的24／15V电源模块提供．5V设计了外围电路．包括驱动器原边的输入信号处理、则由三端稳压器H7805通过15V转换获得．给光电源滤波及副边的过压保护及过流保护电路l4][5l。纤头供电。如图7所示，它包含了滤波电路和保f1)驱动板供电电源设计护电路电源输入DlIr00三=+=，c一==_—一—J土J[±’1■TGNDI图7驱动板供电(2)光纤信号接收电路号经过光纤转换器转换产生．通过光纤传输至驱为了提高系统抗干扰能力．驱动信号采用光动板。驱动板上设计了光信号接收电路．如图8纤传输。光纤输入信号是由

6、图3中产生的逻辑信所示。圣言汔扮1III．JQDONGFANGTURBINEVRX1HFBR-252lRX2HFBR-2521图8光纤信号接收电路(3)故障信号处理动板故障信号处理电路．一方面通过LED显示故2ED300C17一S的SOX脚为故障信号输出端．障．另一方面通过光纤把故障信号返给柜体的主在正常工作时该脚为高电平．出现故障封锁时或控制板。供电欠压时呈高阻态，输出为低电平。图9为驱图9故障处理信号