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风电场自动化升压系统

风电场通常由若干风力发电机构成风力机组。风力发电机常见出口电压为690V,经35/0.69kV箱式变压器升压至35kV,风机根据风场分布特点分成若干组,每组风机出线组成一个联合单元,联合后由35kV架空电缆混合线路输送至风电场升压站。升压站设2台主变,电能通过线路送至电网变电站的低压侧。基于上述结构,风力发电自动化系统中主要由:智能箱变(含相关保护及测控装置),风机控制通讯网络,风电场升压站测控、保护装置,升压站综合自动化系统等组成。

综合自动化基本要求
1、智能箱式变电系统
风力发电作为可再生能源的主要利用形式,所建成的风电站具有其自身的特殊性。最显著的就是发电单元布置较为分散且数量众多,距离集中升压变电所位置较远,需就地经升压变电站升压后传送至集中升压变电所。因此箱式变电站作为升压输电的重要设备,其安全可靠、节能环保、运行维护等综合性能对提升风电成套装备的整体技术指标尤其重要。
我公司风电智能箱式变电系统具有成套性强、体积小、结构紧凑、可靠性高、现场安装工作量小、安装调试周期短等特点。同时,在普通箱式变电站的基础上还增加了智能化功能,对高低压设备配备相应的传感装置,利用稳定可靠的测控装置将电气一次、二次信息、风机控制信息纳入集中监控系统中,减少日常维护成本,提高风电站的自动化管理水平及运行可靠性。

2、综合自动化系统
变电站要求以计算机站控系统为核心,对整个变电站系统实现遥测,遥信,遥控,遥调功能。系统可以根据电网运行方式的要求,实现各种闭环控制功能。实现对全部的一次设备进行监视、测量、控制、记录和报警功能,并与保护设备和远方控制中心通讯,实现变电站综合自动化。

3、通讯网络
 风电场通讯层采用工业光纤以太环网结构。综合自动化根据需要也可采用双网冗余结构。升压站通讯服务器负责与相关调度系统的信息交换。

4、间隔层设备
间隔层单元各测控保护设备均应配有以太网接口直接接入变电站以太网交换机与站控层通信。间隔层单元基于微机技术实现保护、测量、(自动)控制功能。间隔层单元上应有当地显示操作面板,支持就地监视及操作功能。

智能箱式变电系统
1、额定参数
名称 项目 单位 参数
高压单元 额定电压 kV 10~40.5
主母线额定电流 A 55~225
额定短时耐受电流 kA/s 20/2S
额定峰值耐受电流 kA 50
机械寿命 次 大于2000次
低压单元 额定电压 V 690
主回路额定电流 A 800~2500
额定极限短路分断能力 kA 65
额定运行短路分断能力 kA 50
额定短时耐受电流 kA/1s 50
变压器单元 额定容量 kVA 800~2250
阻抗电压 % 4~6
分接范围 % ±2X2.5或 ±5
联接组别   D,yn11
箱体 外壳防护等级   IP33
声级水平 dB ≤55

2、使用环境
1)海拔高度:≤3000米;
2)环境温度:最高温+50℃,最低温度-45℃;
3)湿度:日相对湿度平均值不超过95%;月相对湿度平均值不超过90%;
4)风速:户外风压不超过700Pa(34m/s);
5)防震:水平加速度不大于3m/s2.水平加速度1.5m/s2;
6)安装地点倾斜度:不大于3°;
7)安装环境:周围空气无可燃性气体等明显污染,安装地点无剧烈振动;

结构特点:
8)本箱变由高压室、变压器室、电缆室和低压室组成,成目字形或品字形布置;
9)箱体设有足够的自然通风口和隔热措施。环境温度接近40℃时,起动强迫通风,保证升压变压器正常运行;
10)箱体结构骨架用型钢焊接而成。采用内置铰链并与型钢焊接在一起,保证箱体及门的强度,满足在风场风力强大的环境中的使用

要求:
11)箱体骨架热喷锌后喷漆处理,防盐雾、防湿热、防霉菌、户外耐候性能强;
12)顶盖为双层结构,可确保防止雨水进入以及防止热辐射增加室内温度;
13)设置单独的电缆室方便客户接线;
14)负荷开关上下断口装设绝缘隔板,确保检修安全;
15)操作维护方便,根据需要可满足雨天检修维护的要求;
16)针对风电场/光伏电站不同的运行环境应用不同的外壳防腐工艺。