雙饋感應(yīng)異步風(fēng)電機(jī)組的撬杠保護(hù)

1、雙饋感應(yīng)異步風(fēng)電機(jī)組的撬杠保護(hù)（Crowbar）雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子繞組與電網(wǎng)直接相連，因而只能通過對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的控 制實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的部分控制。當(dāng)因電網(wǎng)短路故障或雷擊造成風(fēng)電機(jī)組接入點(diǎn)發(fā)生電壓跌落 時(shí)，將引起轉(zhuǎn)子電流增大，嚴(yán)重時(shí)將引起轉(zhuǎn)子側(cè)變流器過流或變流器直流側(cè)電容過壓。由于 四象限變流器中的電力電子器件的耐壓和過流能力相對(duì)較小，為防止過壓或過流對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)變 流器所造成的危害，通常在轉(zhuǎn)子側(cè)安裝撬杠（Crowbar）保護(hù)電路對(duì)變流器進(jìn)行保護(hù)。Crowbar的基本原理為:當(dāng)檢測(cè)到轉(zhuǎn)子繞組電流超過所整定閾值時(shí),Crowbar保護(hù)動(dòng)作， 將短接雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組，切除轉(zhuǎn)子側(cè)變流器，達(dá)到保護(hù)

2、轉(zhuǎn)子變流器的目的。此時(shí) 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)將從雙饋調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)過渡到籠形異步電機(jī)不可控運(yùn)行狀態(tài)1。Crowbar保護(hù)電路可以分為被動(dòng)式保護(hù)電路和主動(dòng)式保護(hù)電路1。1.被動(dòng)式Crowbar保護(hù)電路對(duì)圖4-17a所示的被動(dòng)式Crowbar保護(hù)電路采用兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)形成晶閘管對(duì)的形 式，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障引起轉(zhuǎn)子電路過電流或過電壓時(shí)，通過觸發(fā)晶閘管使其導(dǎo)通，使雙饋電 機(jī)轉(zhuǎn)子構(gòu)成封閉的回路，此時(shí)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器停止工作，起到保護(hù)變流器的作用。同樣，晶閘 管Crowbar保護(hù)電路也可以通過二極管整流橋與直流短路晶閘管共同構(gòu)成，如圖4-17b所示。通過晶閘管的觸發(fā)使其導(dǎo)通，同樣可以獲得等效短路雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子電路，以起

3、到對(duì)雙 饋電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器進(jìn)行保護(hù)的功能。有時(shí)也在晶閘管Crowbar保護(hù)短路回路中串入電阻以 加速雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子電流的衰減，縮短過渡過程所需的時(shí)間。對(duì)于圖4-17b所示的晶閘管被動(dòng)式Crowbar保護(hù)電路，由于雙饋電機(jī)多運(yùn)行于同步轉(zhuǎn) 速附近，轉(zhuǎn)子側(cè)頻率通常較低，一旦Crowbar保護(hù)動(dòng)作則難以關(guān)斷，因此這種基于晶閘管的 被動(dòng)式Crowbar保護(hù)電路，通常需要雙饋電機(jī)的定子從電網(wǎng)脫開且等雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子電流衰減 殆盡后，晶閘管恢復(fù)到其阻斷狀態(tài)，待條件允許的情況下雙饋電機(jī)重新執(zhí)行并網(wǎng)操作。1 LiTT1 LiTT:定子 Ja）b）圖4-17被動(dòng)式Crowbar保護(hù)電路a）反并聯(lián)式b）整流橋式2.主動(dòng)式

4、Crowbar保護(hù)電路主動(dòng)式Crowbar保護(hù)電路如圖4-18所示。圖4-18a為通過可關(guān)斷器件的反并聯(lián)連接， 在電網(wǎng)發(fā)生故障需要保護(hù)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器時(shí)將轉(zhuǎn)子回路經(jīng)過旁路電阻Rc短路。圖4-18b所示 主動(dòng)式Crowbar保護(hù)電路，在需要對(duì)轉(zhuǎn)子變流器進(jìn)行保護(hù)時(shí)，通過二極管整流橋和可關(guān)斷器 件將旁路電阻Rc等效接入雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中。皓十n變耙器I_”_fl!憤鳩惑成發(fā)電機(jī)定子轉(zhuǎn)子皓十n變耙器I_”_fl!憤鳩惑成發(fā)電機(jī)定子轉(zhuǎn)子左25雙慎海應(yīng)式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)產(chǎn)詔變頻器a)b)圖4-18主動(dòng)式Crowbar保護(hù)電路a)反并聯(lián)式 b)整流橋式主動(dòng)式Crowbar保護(hù)和被動(dòng)式Crowbar保護(hù)的基本保護(hù)原理相同。兩者的不同之處在于：被 動(dòng)式Crowbar保護(hù)電路主要采用不可控電力電子器件作為投切控制開關(guān)，不能按電網(wǎng)要求在 任何需要的時(shí)候馬上恢復(fù)轉(zhuǎn)子側(cè)變流的正常工作。當(dāng)轉(zhuǎn)子電流中存在很大的直流分量時(shí)，由 于晶閘管過零關(guān)斷的特性不再適用，會(huì)造成Crowbar保護(hù)拒動(dòng)，延長了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)從異 步電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)恢復(fù)到雙饋調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)間，不利于電網(wǎng)和整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行。而主動(dòng)式 Crowbar保護(hù)電路中主要采用可關(guān)斷的電力電子器件作為投切控制開關(guān)，可以根據(jù)電網(wǎng)對(duì)雙 饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的要求，在Crowbar保護(hù)電路動(dòng)作后，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候斷開，