并网接触器在风机变流器中的应用研究

郭宽

（中节能港建风力发电（张北）有限公司，河北张家口，075000）

1 风机变流器并网原理

变流器检测到发电机转速已经在并网同步转速范围之内后，闭合预充电单元，网侧变流器开始给直流母线电容充电（如果没有预充电环节，而直接吸合网侧接触器，较大的电势差会使转子接触器造成较大的冲击，形成瞬间过电流）。充电完成后转子侧变流器根据发电机转速进行发电机转子励磁，励磁之后会在发电机定子侧感应出电压，在检测到定子电压与电网电压同频率、同相位、同幅值之后，定子并网接触器吸合，并网完成。

2 并网接触器的作用

某风场变流器在未改造前采用主断路器作为并网开关（无并网接触器），这种老式结构可能会出现主断路器“静态合闸”或者“分闸不及时”的现象。该问题出现时，双馈电机转子侧开路，随着发电机转速偏离额定转速，转子侧电压逐渐升高，最终达到2000V以上。转子侧模块导通形成回路，出现大电流。Crowbar启动保护，但是由于电流过大，可能会引起Crowbar电阻烧毁、转子侧模块爆炸、直流保险烧毁的风险。由于直流保险的短路保护作用，网侧模块得到保护。

主断路器“静态合闸”或者“分闸不及时”的主要原因是断路器达到运行寿命后未能及时进行更换。风场风速变化频率较高，风速不稳定，致使风场风机频繁起停机，使得主断路器频繁动作，即使在维护保养很到位的情况下，动作次数在5年内便会达到寿命值，必须进行强制更换。……