風電變流器Crowbar電阻解決方案

風力發(fā)電系統(tǒng)圖： Crowbar電阻器-低電壓穿越技術(shù)
低電壓穿越：電網(wǎng)電壓瞬間跌落時，機組仍能并網(wǎng)運行。 Crowbar電阻能在瞬間把巨大的能量耗散掉。
風力發(fā)電低電壓運行能力線： CROWBAR電阻能量沖擊波形圖
500KJ 2.5Ω 沖擊時間0.984S
電阻材料SUS 304, 溫漂1400ppm/℃,電流峰值7KA,衰減到4.5KA 風力發(fā)電系統(tǒng)中電網(wǎng)低電壓故障頻度，CROWBAR電阻的工作頻度：
以1.5MW風力發(fā)電機為例，環(huán)境溫度＜60℃
200J 1次/秒
220KJ 1次/30分鐘 350000次 (20年壽命)
640KJ 1次/星期 1000次 (20年壽命)
1360KJ 1次/月 250次 (20年壽命)
Crowbar電阻-柵格結(jié)構(gòu)，自然風冷： M = Q/(C*Δt)
M：電阻材料的質(zhì)量。單位：kg
Q：電阻材料吸收的能量。單位：kJ
C：電阻材料的比熱容。單位：kJ/kg.K
Δt:電阻材料的溫升。單位：K
以1.5MW風力發(fā)電機為例：
電阻材料：SUS304。
Qmax=1360KJ  C=0.5kJ/kg·K  Δt=450K
M=1360/(0.5×450)=6.04Kg
電阻材料重量：約6.04Kg
輔助材料重量：約20Kg
體積：500×450×150 （mm）
Crowbar電阻-夾層結(jié)構(gòu)，自然風冷: M：電阻材料的質(zhì)量。單位：kg
Q：電阻材料吸收的能量。單位：kJ
C：電阻材料的比熱容。單位：kJ/kg.K
Δt:電阻材料的溫升。單位：K
以1.5MW風力發(fā)電機為例：
電阻材料：SUS304。
夾層材料：白云母板.耐溫500℃
設計電阻吸收全部能量，最高溫升450K.由于瞬間云母絕
緣材料會吸收部分能量，實際電阻溫升＜ 400K
Qmax=1360KJ  C=0.5KJ/Kg·K  Δt=400K
M=1360/(0.5×400)=6.8Kg
電阻材料重量：約6.8Kg
輔助材料重量：約22Kg
體積：490×320×200 （mm）
Crowbar電阻-管式結(jié)構(gòu)，自然風冷： M = Q/(C*Δt)
M：電阻材料的質(zhì)量。單位：kg
Q：電阻材料吸收的能量。單位：kJ
C：電阻材料的比熱容。單位：kJ/kg.K
Δt:電阻材料的溫升。單位：K
以1.5MW風力發(fā)電機為例：
電阻材料：SUS304。
Qmax=1360KJ  C=0.5KJ/Kg·K  Δt=450K
M=1360/(0.5×400)=6.8Kg
電阻材料重量：約6.8Kg
輔助材料重量：約12Kg
體積：600×350×400 （mm）
Crowbar電阻-水冷結(jié)構(gòu)，（電阻片完全侵入水中）： M：夾層材料的質(zhì)量。單位：kg
Q：夾層材料吸收的能量。單位：kJ
C：電阻材料的比熱容。單位：kJ/kg.K
Δt:電阻材料的溫升。單位：K
以1.5MW風力發(fā)電機為例：
電阻材料：SUS304。
由于水為吸熱材料，熱量瞬間傳遞到水。故比熱容以水為準
Qmax=1360KJ=1360kJ  C=4.183kJ/kg•K  Δt=50K
M=1360/(4.183×50)=6.502Kg
電阻材料重量：小于2Kg
輔助材料重量：約40Kg
體積：300×2000×120 （mm）
結(jié)構(gòu)性能比較： C、工況比較： Crowbar電阻類型選型：