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1、所谓低电压穿越，是指风力发电机组的一种能力。随着风电机组装机容量的增加，当电网发生故障，电压跌落时，不具备低电压穿越能力，或低电压穿越能力不够的风电机组，为了自保，会退出电网，如果大量的风电机组退出电网，会导致电网电压继续跌落，造成供电电网瘫痪。具备低电压穿越能力的风电机组则不同，当电压跌落时，加大力度向电网输送无功，尽力维持电网电压。当电网电压恢复时，恢复正常的有功输出。低电压穿越（Low voltage ride through,LVRT）低电压穿越（LVRT），指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风机能够保持 低电压穿越并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，
2、从而“穿越”这个低电压时间(区域)。LVRT 是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。不同国家(和地区)所提出的 LVRT 要求不尽相同。目前在一些风力发电占主导地位的国家，如丹麦、德国等已经相继制定了新的电网运行准则，定量地给出了风电系统离网的条件（如最低电压跌落深度和跌落持续时间），只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力发电机脱网，当电压在凹陷部分时，发电机应提供无功功率。这就要求风力发电系统具有较强的低电压穿越（LVRT）能力，同时能方便地为电网提供无功功率支持，但目前的双馈型风力发电技术是否能够应对自如，学术界尚有争论，而永磁直接驱动型变速恒频风力发电
3、系统已被证实在这方面拥有出色的性能 如果不具备这个能力就会在电网电压跌落时，由于风机自身的保护系统动作使风机与电网断开，这样的无疑对电网来说是雪上加霜，电网电压会降的更低，甚至有可能系统崩溃解裂当电网出现故障，即便是电网电压跌落至零，风电机组也不能脱网“罢工”，需要坚持 200 毫秒不间断并网，零电压穿越是低电压穿越的极限状态具体技术指标：1、 当系统电压跌落至 20%额定电压时，风机能够维持并网运行 620ms;2、 风电场电压在发生跌落后 3 秒内，能够恢复到额定电压的 90%时，风电场必须保持并网运行；3、 风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的 90%时，风电场必须不间断并网运行；风力
4、发电，因风而或有不稳 ；但风电并网，却要求在不稳定中寻求稳定。当电网出现故障，即便是电网电压跌落至零，风电机组也不能脱网“罢工”，需要坚持 200 毫秒不间断并网 凭借这一完全自主知识产权的“零电压穿越”技术，日前，国电联合动力技术保定有国电联合动力技术保定有限公司限公司研发的 6MW 海上风电机组正式下线。这是目前国内单机功率最大的风力发电机组，代表了我国大型风力发电机组制造技术的最高水平。“低电压穿越和零电压穿越是风电设备的核心技术，是决定风电机组能否安全并网的关键指标。”国电联合动力技术保定有限公司副总经理王洪斌表示，不突破这一关键技术，就无法跨过风电并网的门槛。依托风电设备及控制国家重
5、点实验室，2011 年 4 月，国电联合动力率先通过德国 GL 劳氏船级社的零电压穿越测试，填补了我国在此领域的技术空白，“零电压穿越是低电压穿越的极限状态，而目前国内通过零电压测试的企业还不足三家”。80%的风力发电机组无法实现低电压穿越，难以满足风电并网的技术要求 “低电压穿越技术已经成为风电并网绕不开的话题。”令王洪斌极为关切的，是今年 6 月 1 日起开始执行的风电场接入电力系统技术规定简称“新国标”。“事实上，我国已将风力发电领域的门槛抬高。早在 2009 年国家电网企业标准和 2010 年国家能源局颁布的风电标准体系框架中，低电压穿越都被当做一个重要的技术标准提出来。” 风力发电是
6、技术较成熟、最具商业潜力的新能源之一。目前我国已进入大规模开发利用阶段，到 2010 年底超过美国成为世界第一大风电装机大国。“自从 2009 年年底，国家电网推出并网标准之后，目前各家风场在购买新风机时基本都将具备低电压穿越能力写入招标书。”王洪斌介绍，但我国的风电机组技术水平较差，占国内风电机组约 80%的风力发电机组，存在着无法实现低电压穿越、难以满足电网并网技术要求的难题。 什么是低电压穿越？业内人士如此比喻：这就好比在电网这条高速公路上，行驶中的风电遇到公路流量大幅波动或路障时，不是选择迅速靠边停车，引起交通混乱，而是开辟一个窄的通道，以保障公路有效通行。“风电不像火电能 24 小时
7、、365 天持续稳定在一个功率发电，风大的时候发电量就大，风小的时候基本不发电，发电功率完全取决于风力。”国电联合动力技术保定有限公司技术部副经理井延伟表示，正是由于风电这种不可控性和反调峰性，给电网调峰、调频和调压，保障电网安全带来了很大挑战。目前国内风电整机制造企业多达 70 余家，但是关键核心技术仍掌握在少数外国公司手中，国内自主研发相对滞后。并网电压跌落到零时，风机设备能坚持并网电压跌落到零时，风机设备能坚持 200200 毫秒不脱网毫秒不脱网 “这就是电器控制柜，它是风电机组的控制系统，相当于人的大脑。”6 月26 日，在国电联合动力技术保定有限公司整机生产车间，工作人员指着一个将近
8、两米高的柜子说：“控制系统具备零电压穿越能力，可以使机组具有良好的电网适应性。在并网电压跌落到零时，风机设备能坚持 200 毫秒不脱网。” 200 毫秒能干什么？甚至来不及眨一下眼，时间短到几乎可以忽略不计。然而，“这可是救命的 200 毫秒，是世界上对风电机组最严苛的要求。”王洪斌说，“夺”来的 200 毫秒能给电网赢得足够的时间进行电力平衡，避免大面积停电事故的发生，可以极大提高电网的安全稳定性。从 2009 年在行业内首先提出“电网友好型风力发电机组”概念并进入自主研发阶段，在基本没有任何技术参照的情况下，两年多时间里，重点实验室通过成百上千次实验进行摸索，先后完成包括控制系统响应时间、
9、控制策略、整体可靠性等多项风电接纳能力及运行规律研究报告。“技术核心是在并网点电压跌落时，风机能够保持甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复。”井延伟解释，风力发电机的主控系统、变频器和变桨系统均连接设有 UPS 电源和相关装置。零电压穿越状态启动后，由 UPS 电源供电，由变流器的发电机转子控制单元向电网发送无功补偿；在电网电压返回到正常工作电压之后，零电压穿越模式会关闭，风力发电机的有功功率增加到设定值。“仅仅五分之一秒，却含义深远。”王洪斌表示，零电压技术的突破，是我国风机设备低电压穿越技术的里程碑式进步。机遇机遇国产风机具备国际标准，拿到进入欧美国家准入证国产风机具备国际标准，拿到
10、进入欧美国家准入证“截至 5 月底，6 台出口到美国的 1.5MW 近海风机已经成功发电 600 多万度，未发生一起脱网事故。”近日，来自美国方面的这一反馈令井延伟感到欣慰。自去年 6 月 8日从保定起运，作为我国首批出口到美国的近海风机，井延伟一直密切关注这一检验他们零电压穿越技术成果的真正实践。“目前美国业主对此高度评价，预计有望迎来后续订单。”零电压穿越技术的突破，不仅为国内风机并网提供技术支撑，还为国产风机设备出口打开一扇大门。从国外风机技术发展趋势来看，一般来说，综合风机制造、运输、吊装和基础等因素单机容量越大，风机单位千瓦的造价就越低。基于经济效益的优势，风机单机容量将朝更大功率方
11、向发展。近年来，欧洲提出了 2020 年海上风电规模达到 4000 万千瓦的宏伟目标。目前，德国 Repower 的 5 兆瓦和 6 兆瓦，Enercon 的 4.5 兆瓦和 6 兆瓦风机已经开始批量生产，并投入运行。“新技术的应用，使风机国际竞争力更强，意味着国产风机具备了同步国际的标准，相当于我们拿到了一张进入欧美国家的准入证，为日后国产风机设备出口美洲、欧洲等国家打下了坚实的基础。”井延伟表示。“目前正在连云港进行中试的 6MW 海上风电机组，具备零电压穿越能力，在额定功率时每小时能发电 6000 度，如果中试成功，可以满足 6000 户普通家庭一年的用电量，从而在大功率机组研制方面达到
12、国际领先水平。”新技术带来的新机遇远不止这些。“我们已经成功实现多型号电控系统、叶片等关键零部件的自主设计和生产。”井延伟说，电控系统是风电机组的核心单元之一，包括控制系统、变流器及变桨系统等配套产品，是左右风力发电机组性能的关键单元。目前，国内风电机组电控系统基本还是以国外进口为主。“掌握核心零部件的设计和自产，意在打造具有中国自主知识产权的完整产业链，对中国风电行业的技术发展有重要推动作用。”“未来，风电的发展趋势是机组由小变大，并网容量由少变多，向单机大功率和海上电站建设方向发展，风电在很多地方可能成为第二或第三大电源，这就要求风电设备不断提高核心技术水平。”王洪斌预测，未来 3 至 5
13、 年，风机如果要作为主力电源，一定要满足更加严格的并网要求，他们正在为这一目标而努力。(1) 过负荷运行。运行中变压器内部的铁损和铜损转化为热量，以辐射、传导的方式向四周扩散，当发热和散热达到平衡时，各部分的温度趋于稳定。铁损是基本不变的，铜损随 负荷的变化而变。当变压器过负荷运行时，油温上升很快，在很短的时间内可能超过规定 温度值。 (2) 冷却装置工作异常。散热器的工作状态与变压器的上层油温有直接关系。如潜油 泵停运、风扇损坏等原因，会影响冷却效果，引起温度升高。 (3) 变压器内部故障。变压器内部故障如绕组层问或匝间短路、内部引线接头或分接 开关接触不良发热、铁芯多点接地使过流增大过热、
14、零序不平衡电流等漏磁通与铁件油箱 形成回路而发热等，都会引起变压器的温度异常升高。当发现变压器油温过高时，应检查变压器的负荷大小以及冷却油的温度。同时与以往的同 样的负荷时的温度相比较，检查温度计本身是否失灵。 若以上检查均正常，但是油温比以往条件下高，且温升继续加大，则有可能是变压器内部 故障一般油浸式变压器内部故障有以下几种情况：1分接开关接触不良运行中分接开关的接触点压力不够或接触处污秽等原因，使接触 电阻增大，从而导致接触点的温升而发热，非凡是在倒换分接头后和变压器过负荷运行时， 更易使分接开关接触不良而发热，引起变压器油温过高。分接开关是否接触不良可以通过 测量线圈直流电阻来确定。2
15、线圈匝间短路。当几个相邻线圈匝间的绝缘损坏，它们之间将会出现短路电流此短 路电流使油温迅速上升造成线圈绝缘损伤的原因很多，包括：外力、高温、制造工艺等 多方面的原因。引起匝间短路的主要原因是过电流和过电压。测量线圈匝间是否短路，可 以通过测量线圈的直流电阻和取油样化验来确定。 3铁心硅钢片片间短路。由于外力损伤或绝缘老化等原因，使片间发生短路,造成铁心涡 流损耗增加而局部过热。此外,穿心螺杆绝缘损坏也是造成涡流的原因。以上几点关于油浸 或变压器油温过高的主要原因，仅供参考，但是主要由哪个部位引起的，需要结合变压器 油温、声音等情况具体分析。变压器为什么有异常声响？变压器为什么有异常声响？以下原
16、因均会使变压器在工作中发出异常声响。(1)过负载。 (2)内部接触不良，放电打火。 (3)个别零件松动。 (4)系统中有接地或短路现象。 (5)大功率电动机起动，使负荷变化较大。检修时，可根据变压器运行的声音来判断初步运行状况。此时用木棒的一端放在变压器的油箱上，另一端放在耳边仔细听声音。 如果是连续的嗡嗡声比平常加重，就要检查电压和油温。若无异常，则多是变压器内铁心松动所致。 当听到吱吱声时，要检查套管表面是否有闪络的现象。当听到噼啪声时，则可能是变压器内部绝缘击穿现象。 XS2 M30MA250 不清洁或已出现破损及裂纹的套管，在空气温湿度较大的阴、雨、雾天气里，泄漏电流就会增大，甚至于发生对地放电现象。因此，套管表面即会出现闪络。另外，如果引接线与套管导电杆连接部位的螺钉松动或接触面氧化，即会使其接触不良而产生发热现象。严重时，该部位的引接线与套管导电杆会变色，在夜间甚至可看到烧红的现象。 检查时应注意安全，有必要时可停电进行。 低压相线有接地故障时，由于对地电流较大，也会发出较大的轰轰声。此时若测量三相电流，对地短路的那一相数值较
