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        > IGBT变流器 > 文章正文

        风电变流器Crowbar电阻解决方案

        风力发电系统图:
        风力发电系统图
        Crowbar电阻器-低电压穿越技术
        低电压穿越:电网电压瞬间跌落时,机组仍能并网运行。 Crowbar电阻能在瞬间把巨大的能量耗散掉。
        风力发电低电压运行能力线:
        风力发电低电压运行能力线
        CROWBAR电阻能量冲击波形图
        500KJ 2.5Ω 冲击时间0.984S
        电阻材料SUS 304, 温漂1400ppm/℃,电流峰值7KA,衰减到4.5KA
        CROWBAR电阻能量冲击波形图
        风力发电系统中电网低电压故障频度,CROWBAR电阻的工作频度:
        以1.5MW风力发电机为例,环境温度<60℃
        200J 1次/秒
        220KJ 1次/30分钟 350000次 (20年寿命)
        640KJ 1次/星期 1000次 (20年寿命)
        1360KJ 1次/月 250次 (20年寿命)
        Crowbar电阻-栅格结构,自然风冷:
        Crowbar电阻-栅格结构,自然风冷
        M = Q/(C*Δt)
        M:电阻材料的质量。单位:kg
        Q:电阻材料吸收的能量。单位:kJ
        C:电阻材料的比热容。单位:kJ/kg.K
        Δt:电阻材料的温升。单位:K
        以1.5MW风力发电机为例:
        电阻材料:SUS304。
        Qmax=1360KJ  C=0.5kJ/kg·K  Δt=450K
        M=1360/(0.5×450)=6.04Kg
        电阻材料重量:约6.04Kg
        辅助材料重量:约20Kg
        体积:500×450×150 (mm)
        Crowbar电阻-夹层结构,自然风冷:
        Crowbar电阻-夹层结构,自然风冷M = Q/(C*Δt)
        M:电阻材料的质量。单位:kg
        Q:电阻材料吸收的能量。单位:kJ
        C:电阻材料的比热容。单位:kJ/kg.K
        Δt:电阻材料的温升。单位:K
        以1.5MW风力发电机为例:
        电阻材料:SUS304。
        夹层材料:白云母板.耐温500℃
        设计电阻吸收全部能量,最高温升450K.由于瞬间云母绝
        缘材料会吸收部分能量,实际电阻温升< 400K
        Qmax=1360KJ  C=0.5KJ/Kg·K  Δt=400K
        M=1360/(0.5×400)=6.8Kg
        电阻材料重量:约6.8Kg
        辅助材料重量:约22Kg
        体积:490×320×200 (mm)
        Crowbar电阻-管式结构,自然风冷:
        Crowbar电阻-管式结构
        M = Q/(C*Δt)
        M:电阻材料的质量。单位:kg
        Q:电阻材料吸收的能量。单位:kJ
        C:电阻材料的比热容。单位:kJ/kg.K
        Δt:电阻材料的温升。单位:K
        以1.5MW风力发电机为例:
        电阻材料:SUS304。
        Qmax=1360KJ  C=0.5KJ/Kg·K  Δt=450K
        M=1360/(0.5×400)=6.8Kg
        电阻材料重量:约6.8Kg
        辅助材料重量:约12Kg
        体积:600×350×400 (mm)
        Crowbar电阻-水冷结构,(电阻片完全侵入水中):
        Crowbar电阻-水冷结构
        M:夹层材料的质量。单位:kg
        Q:夹层材料吸收的能量。单位:kJ
        C:电阻材料的比热容。单位:kJ/kg.K
        Δt:电阻材料的温升。单位:K
        以1.5MW风力发电机为例:
        电阻材料:SUS304。
        由于水为吸热材料,热量瞬间传递到水。故比热容以水为准
        Qmax=1360KJ=1360kJ  C=4.183kJ/kg•K  Δt=50K
        M=1360/(4.183×50)=6.502Kg
        电阻材料重量:小于2Kg
        辅助材料重量:约40Kg
        体积:300×2000×120 (mm)
        结构性能比较:
        制动电阻结构性能比较
        C、工况比较:
        栅格结构与夹层结构
        水冷结构与管式结构
        Crowbar电阻类型选型:
        Crowbar电阻类型选型
         
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