风电场升压站电气系统设计Word下载.doc

1、3.2箱式变压器的选择83.2.1 35kv箱变选择原则83.2.2 最终箱变确定参数83.3风电机组与箱变接线设计83.4电缆选择93.4.1 690V电力电缆93.4.2 35KV电力电缆93.5风电场集电环节设计及电缆选择93.5.1设计总则93.5.2集电线路架空线路103.5.3集电线路电缆选择104.变压器的选择114.1主变压器的选择原则114.2主变台数确定114.3主变压器容量确定114.4变压器类型的确定114.4.1相数的选择114.4.2绕组形式114.4.3变压器中性点接地方式124.5主变选择结果125.站用电设计135.1站用电系统135.2站用变压器的选择135

2、.2.1站用电负荷统计表136短路电流计算156.1短路电流的意义156.2短路电流计算的目的156.3短路电流计算条件156.3.1基本假定156.3.2一般规定156.3.3短路电流的计算基础166.3.4变压器规范166.3.5发电机出口箱变：166.4短路电流计算：6.4.1三相对称短路：176.4.2不对称短路电流196.4.3电容对短路电流影响196.4.4导线、主设备选择取电流207.电气设备的配置与选择227.1导体和电气设备选择的一般条件227.1.1一般原则227.1.2技术条件227.1.3长期工作条件227.2短路稳定条件237.2.1校验的一般原则237.2.2绝缘水

3、平237.2.3环境条件247.3设备的选择247.3.1110kV设备247.3.2 35kV开关柜设备257.3.3站用接地变压器、消弧线圈267.3.4无功补偿装置选择267.3.5导体选择267.3.6 110kV电气设备的绝缘配合277.3.7 35kV电气设备及主变压器中性点绝缘配合288.防雷接地方案308.1建筑物的防雷措施308.1.1防直击雷的措施308.1.2防雷电感应措施318.2避雷器318.3接地装置选择的原则319.继电保护方案设计339.1系统继电保护技术原则339.1.1线路保护原则339.2母线保护原则349.3主变压器保护原则349.4线路保护方案359.

4、4.1 35kV线路保护359.4.2 35kV母线保护359.5主变压器保护359.5.1基本技术条件359.5.2主变压器保护方案369.6保护配置总方案3610.直流及UPS系统3810.1直流系统概述3810.2高频开关电源3810.3 UPS系统概述3910.3.1 UPS电源运行方式3910.3.2 UPS电源设计图3911.电气总平面布置及各级配电装置4111.1电气总平面布置4111.2各级电压配电装置4112.风电场一次设备总图42致 谢43参考文献44471.原始资料及其分析1.1原始资料1.1.1电力系统接线简图110kV系统X1=0.0839，X0=0.0896（Sj=

5、100MWA）箱变 1.5MVA352x2.5%/0.69kV风力发电机 1.5MW共三回1.1.2建设预期新疆布尔津县风力升压站预计建设两期共9.9MW风力发电场，本次建立一期4.95MW风力发电场同时做好二期预留，通过220龙湾变并入电网。1.1.3环境条件序号名 称单位环境条件1周围空气温度最高气温+40.7最低气温-40最大日温差K252海拔m25003太阳辐射强度W/cm20.14污秽等级5覆冰厚度mm106风速/风压m/s / Pa35/7007湿度日相对湿度平均值%95月相对湿度平均值908耐受地震能力（水平加速度）m/s20.2g1.2原始资料分析布尔津县风力升压站110kV出

6、线一回，接入布尔津县220kV变电站110kV线路，线路采用架空线长约5km，远期维持不变；35kV本期出线3回，线路采用架空线和直埋相结合，架空线长约0.9km直埋长约22.03km，远期维持不变。2.电气主接线电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电气系统的主要部分。电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线。由于本设计的变电站有三个电压等级，所以在设计的过程中首先分开单独考虑各自的母线情况，考虑各自的出线方向。论证是否需要限制短路电流，并采取什么措施，拟出几个把三个电压等级和变压器连接的方案，对选

7、出来的方案进行技术和经济综合比较，确定最佳主接线方案。2.1对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求，概括地说包括可靠性、灵活性和经济性三方面2.1.1可靠性安全可靠是主接线的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。电气主接线的可靠性不是绝对的。所以在分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备的制造水平及运行经验等诸多因素。2.1.2灵活性 电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活的进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：（1）操作的灵活性 （2）调度的灵活性（3）扩建的灵活性2.1.3经济性在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性和

8、经济性之间。通常设计应满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要通过以下几个方面考虑：（1）节省一次投资。如尽量多采用轻型开关设备等。（2）占地面积少。由于本变电站占用农田所以要尽量减少用地。（3）电能损耗小。电能损耗主要来源变压器，所以一定要做好变压器的选择工作。（4）主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避免用隔离开关操作电源。2.2电气主接线的基本原则电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准则，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各种技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就地

9、取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。2.3变电站的主接线形式2.3.1 110kV侧主接线对于110kV侧来说，因仅有一个出线，所以110kV采用线路-变压器组接线。110kV母线运行方式：采用单母线运行方式。110kV中性点接地方式：中性直接接地方式。2.3.2 35kV侧主接线对于35kV侧来说，因仅有三个出线及几个馈线，所以35kV采用单母线接线。35kV母线运行方式：35kV接地方式:经接地变接地电阻方式接地。2.4方案确立本工程只建设一期项目同时为二期做好预留，建设规模如下：计划建设单机容量1500kW风力发电机组33台，每台风力发电机组

10、均采用一发一变组单元接线方式；发电机出口电压690V经箱变压器升压后接至35kV集电线路，由第一条、第二条、第三条35kV集电线路并联接入风电场升压站35kV母线。35kV侧：终期5回电缆出线，2回SVG馈线，2回接地变馈线，1回场用变馈线，35kV单母线分段接线；本期3回电缆出线，1回SVG馈线，1回场用变馈线，1回接地变馈线，采用单母线接线，风电场升压站2台容量50MVA主变压器。本期建设1台容量50MVA主变压器。升压站终期高压侧110kV为单母线接线；终期1回进出线，单母线接线；本期出线1回，采用单母线接线。经主变升压后由GIS室110kV出线接至110kV龙湾变，并入电网系统。2.5

11、电气主接线图3.风电机组与箱变接线设计及选择3.1风机选择根据当地条件，选择已在当地实验成熟机型，方便后期维护，风机参数如下。生产厂家广东明阳风电产业集团有限公司总容量49.5MW轮毂高度65米单机容量1500kW额定功率kw1500叶轮直径82.7切入风速m/s切出风速（10 分钟平均值）额定风速10.5抗最大风速（3s 均值）70设计寿命年20叶轮及叶片叶片长度40.25叶片材料玻璃纤维增强树脂叶轮转速rpm17.4扫风面积m25320齿轮箱传动方式两级行星齿轮，一级平行轴齿轮传动比率103.4483发电机类型双馈异步发电机kw 额定电压 v690额定电流 A1169额定转速 1720额定频率Hz50绝缘等级F防护等级 IP54制动系统主制动系统 变桨独立制动第二制动系统单盘式，失效安全，主动型（在电网断开期间可让传动系统停车）变桨系统类型 电动式变桨轴承形式4 点接触双滚珠轴承，内齿控制系统控制柜 明阳/Beckhoff变频器 IGBT 双向逆变额定输出功率因数 0.95（可调节）防雷保护描述MY1.5防雷设计标准按照