ABB剩余電流動(dòng)作保護(hù)器在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

ABB剩余電流動(dòng)作保護(hù)器在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用
1 引言
隨著地球常規(guī)資源的日益匱乏，全球倡導(dǎo)節(jié)約資源，一種環(huán)保清潔的可再生能源－－風(fēng)能，在這個(gè)能源短缺的時(shí)代扮演了重要的角色。中國政府也提出建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、環(huán)保型社會(huì)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)提供了很大的發(fā)展空間。中國風(fēng)能儲(chǔ)量很大、分布面廣，僅陸地上的風(fēng)能儲(chǔ)量約2.53億千瓦。雖然中國對(duì)利用風(fēng)力發(fā)電與其他國家風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展水平還有很大差距，但近年中國政府大力支持，積極推動(dòng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相信不久的將來，中國的風(fēng)力發(fā)電將成為其主要的供電來源之一。 2 風(fēng)力發(fā)電配電系統(tǒng)的特點(diǎn)
與常規(guī)的火力發(fā)電站和水力發(fā)電站相比，風(fēng)力發(fā)電站的配套設(shè)施較少，其用電設(shè)備也少，所以一般很少給風(fēng)力發(fā)電站提供專用的配電電源，特別是在風(fēng)力發(fā)電的塔筒內(nèi)，都是由塔筒內(nèi)部690V母線經(jīng)過降壓變壓器降壓后得到配電電源，供照明以及監(jiān)測設(shè)備等一些用電器使用。
由于使用環(huán)境氣象條件比較惡劣，需要用阻燃性和溫度范圍寬的器件。
針對(duì)其來源特點(diǎn)，可以看出其配電電源質(zhì)量決定于690V母線電源質(zhì)量和相關(guān)配電器件的性能。和常規(guī)電站有專用的配電電源相比對(duì)風(fēng)力發(fā)電的配電系統(tǒng)提出了更高的要求。
所有的電源進(jìn)線全部穿過零序電流互感器后供給負(fù)載使用。在被保護(hù)電路工作正常, 沒有發(fā)生漏電或觸電的情況下, 由基爾霍夫定律可知, 通過零序電流互感器一次側(cè)的電流相量和等于零，則零序電流互感器鐵心中的磁通的向量和也為零，如此在零序電流互感器的二次側(cè)就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，剩余電流動(dòng)作保護(hù)器認(rèn)為被保護(hù)回路運(yùn)行正常，執(zhí)行元件不動(dòng)作，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí), 由于漏電電流的存在, 通過零序電流互感器一次側(cè)電流的相量和不再等于零,產(chǎn)生了漏電電流。此漏電電流會(huì)在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，導(dǎo)致二次側(cè)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢，信號(hào)經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比較, 當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí), 使主開關(guān)分勵(lì)脫扣器線圈通電, 驅(qū)動(dòng)主開關(guān)自動(dòng)跳閘, 切斷故障電路,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的分類
剩余電流動(dòng)作保護(hù)器按脫扣方式不同分為電子式與電磁式兩類：
①電磁脫扣型剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，以電磁脫扣器作為中間機(jī)構(gòu)，當(dāng)發(fā)生漏電電流時(shí)使機(jī)構(gòu)脫扣斷開電源。 這種保護(hù)器缺點(diǎn)是：成本高、制作工藝要求復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn)是：電磁元件抗干擾性強(qiáng)和抗沖擊（過電流和過電壓的沖擊）能力強(qiáng)；不需要輔助電源；零電壓和斷相后的漏電特性不變。
經(jīng)過上面各器件性能和特點(diǎn)的分析，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)配電的特點(diǎn)，選取剩余電流動(dòng)作保護(hù)器作為配電系統(tǒng)的主開關(guān) 為合適。 3.3 ABB剩余電流動(dòng)作保護(hù)器
ABB公司自1968年開始就成功的推出了模式化剩余電流保護(hù)器，至今已有近40年的歷史，現(xiàn)已有針對(duì)不同用電設(shè)備特點(diǎn)而配套的剩余電流保護(hù)器產(chǎn)品。
其電氣性能特點(diǎn)為：可對(duì)系統(tǒng)中的過載、短路、接地、漏點(diǎn)等故障提供綜合的保護(hù)。同時(shí)針對(duì)不同負(fù)載類型，具有不同動(dòng)作特性的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器與其配套使用。
其硬件殼體特點(diǎn)為：殼體材料具有阻燃性，和易分解性，如果發(fā)生火情時(shí)，殼體燒壞后不會(huì)影響其動(dòng)作部件的正常動(dòng)作；殼體還具備類似鋼化玻璃的特性，被撞擊后不會(huì)由于變形而影響動(dòng)作部件的正常動(dòng)作，只會(huì)自行分離成小塊脫落。