大风丫口风电场设计报告

-.z大风丫口风电场设计报告1、升压站电气设计1.1电气一次1.1.1110kV升压站电气主接线考虑风电场后期扩建工程及接入系统意见，风电场110kV升压站拟安装50MVA主变压器1台。35kV进线2回，采用单母线接线方式；110kV送出线路一回，考虑同期规划马英山风电场建立需求，110kV采用单母线接线。110kV送出线路最终接入110kV北营变110kV间隔。预留了马英山接入的一台主变安装场地、110kV主变进线间隔及35kV开关柜的布置场地。1.1.2主要电气设备选择考虑到大风丫口风电场海拔高程在2340m～2620m之间，电器设备选用高原型产品，升压站所处海拔为2340m，因此，所有电器设备均应满足在海拔2500m高程运行的要求。〔1〕主变压器风电场升压站主变压器拟选用SFZ11-50000/110GY型双绕组有载调压变压器，额定容量50000kVA，电压比115±8×1.25%/35，接线组别Yn，d11。待接入系统设计确定后，按系统参数与潮流计算确定主变压器是否采用有载调压及分接头电压数值。由于风力发电机组自身不能调节出力，有可能在电网电压较高时满出力，在电网电压较低时接近零出力，风电场高压母线的电压偏差幅度会比电网侧更大，假设风电场自身无调压手段，可能会使风电机组母线电压超过±10%*围而停机，或电压过高造成的变压器过励磁，因此，大风丫口风电场1台主变压器选用有载调压变压器，其主要技术参数如下：型式：双绕组风冷有载调压升压变压器型号：SFZ11-50000/110GY；冷却方式：ONAF；额定频率：50Hz；额定容量：50MVA；额定电压比：115±8×1.25%/35；调压方式：高压侧有载调压；阻抗电压：10.5%；连接组别：Ynd11；110kV中性点接地方式：经隔离开关接地；数量：1台。〔3〕110kV配电装置①110kV断路器110kV高压配电装置采用普通户外中型布置，其主要技术参数如下：型式：SF6瓷柱式断路器；型号：LW36-126；额定电压：110kV；额定电流：1250A；额定频率：50Hz；额定峰值耐受电流：40kA；额定短时耐受电流及持续时间：40kA/3s；爬电距离〔mm〕/比距〔cm/kV〕：3906/3.1；数量：2组。②110kV隔离开关GW4A-110D隔离开关技术参数：额定电压：126kV；额定频率：50Hz；额定电流：630A；4s热稳定电流〔有效值〕：20kA；额定动稳定电流〔峰值〕：50kA；接地刀闸：双接地数量：2组。③110kV隔离开关GW4A-110D隔离开关技术参数：额定电压：126kV；额定频率：50Hz；额定电流：1250A；4s热稳定电流〔有效值〕：20kA；额定动稳定电流〔峰值〕：50kA；接地刀闸：双接地数量：1组。④110kV隔离开关GW4A-110D隔离开关技术参数：额定电压：126kV；额定频率：50Hz；额定电流：630A；4s热稳定电流〔有效值〕：20kA；额定动稳定电流〔峰值〕：50kA；接地刀闸：单接地数量：1组。⑤110kV隔离开关GW4A-110D隔离开关技术参数：额定电压：126kV；额定频率：50Hz；额定电流：1250A；4s热稳定电流〔有效值〕：20kA；额定动稳定电流〔峰值〕：50kA；接地刀闸：单接地数量：1组。⑥110kV电流互感器LVQB-110W3电流互感器技术参数额定电压：110kV；变比：2×400/5A；准确等级：5P30/5P30/5P30/5P30/0.5S/0.2S；数量：6台。⑦电压互感器TYD110/3-0.01电压互感器技术参数：型号：；TYD110/√3-0.01变比：0.2/3P级/3P级；；数量：3台。⑧氧化锌避雷器Y10W5-108/281GY氧化锌避雷器技术参数：额定电压〔有效值〕：108kV；持续运行电压〔有效值〕：84kV；直流参考电压不小于：157kV操作冲击电流残压峰值：239kV雷电冲击电流残压峰值：281kV陡波冲击电流残压峰值：315kV数量：6台〔4〕35kV配电装置35kV配电装置选用户内成套装置KGN-40.5/04GQ金属封闭开关设备，采用加强绝缘构造，一次元件主要包括断路器、操动机构、电流互感器、避雷器等。型号：KGN-40.5/04GQ；额定电压：40.5kV；额定电流：630/1250A；额定短路开断电流(有效值)：31.5kA；额定短路关合电流〔峰值〕：80kA；额定动稳定电流〔峰值〕：80kA；4s热稳定电流〔有效值〕：31.5kA；外壳防护等级：IP3*；数量：7面。①真空断路器型号：VEP-40.5；额定电压：40.5kV；工频耐电压：95kV；雷电冲击耐压〔全波〕：185kV；额定电流：630/1250A；额定短路开断电流：31.5kA；额定短路关合电流〔峰值〕：80kA；额定动稳定电流〔峰值〕：80kA；额定短时耐受电流/时间：31.5kA/4S；固有分闸时间：≤0.07；合闸时间：电磁机构≤0.2；弹簧机构≤0.1；操作循环：分0.3s-合分-180s-合分；机械寿命：10000次。②电流互感器型号：LZZBJ9-35；额定频率：50Hz；额定电压：35kV；额定短时耐受电流和持续时间：1000/5A31.5kA5P30/5P30/5P30/0.5S/0.2S600A/5A31.5kA5P40/5P40/0.5S500A/5A31.5kA5P40/5P40/0.5S200A/5A31.5kA5P40/5P40/0.5S③避雷器型号：HY5WZ-51/134；避雷器额定电压有效值：51kV；系统额定电压有效值：35kV；持续运行电压有效值：40.8kV；直流1mA参考电压不小于：73kV；雷电冲击电流残压峰值：5kA134kV。④电压互感器型号：JDZ*71-35；额定电压：35kV；最高工作电压：40.5kV；变比：；〔5〕场用变压器35kV场用变压器：类型：油浸式变压器。型号：S11-200/35GY，352×2.5%/0.4kV线圈联接组别：D,yn11数量：1台10kV备用场用变压器：类型：油浸式变压器型号：S11-200/10GY，102×2.5%/0.4kV线圈联接组别:D,yn11数量：1台〔6〕无功补偿为补偿110kV主变压器及箱变的无功损耗，在35kV母线上装设一组容量为7000kvar的补偿电容器组和一组容量为7000kVar的SVC，以动态平衡无功功率。防雷接地与过电压保护1〕110kV升压站防雷接地110kV升压站设置1套20m高的提前放电式避雷针，作为升压站内的防直击雷保护。110kV输电线路全线架设避雷线，35kV线路沿全线架设避雷线，以防直击雷损害。升压变电站的接地网为以水平均压网为主，并采用局部垂直接地极构成复合环形封闭式接地网。水平接地线采用50mm×6mm热镀锌扁钢，敷设深度为0.8m，垂直接地极采用φ50镀锌钢管。在避雷针和装有避雷器的地方设集中接地装置。接地电阻按大电流接地系统要求设计，接地电阻≤0.5Ω。2〕过电压保护在110kV及35kV两级电压的进出线及35kV母线上、110kV主变压器高压侧中性点均装设氧化锌避雷器作为防雷电侵入波和操作过电压保护。为防止35kV输电线路单相弧光接地引起的过电压，在35kV母线电压互感器柜内加装消谐器。1.1.4照明风电场照明分工作和事故照明，工作照明电源由低压开关柜引至各个照明箱然后向室内和室外供电，电压等级220V，容量60kW；事故照明电源分两回，一回由低压开关柜引至事故照明箱然后向各应急灯供电，另一回由直流屏引至事故照明箱然后向各应急灯供电，电压等级220V，容量3.6kW。1.1.5升压站电气设备布置110kV升压站设于风电场的东北部。35kV进线由南侧引入，110kV线路向北侧出线。升压站配电装置建筑物共一幢：35kV配电装置室及风电场中控室，布置于升压站生产区南侧。升压站设环行道路，作为设备运输、巡视、消防的通道。升压站电气设备平面布置见图?F1781C-A01-22?，立面布置见图?F1781C-A01-23?、?F1781C-A01-24?、?F1781C-A01-25?；。主变压器露天布置于升压站生产区中部。主变110kV侧用LGJ-185软母线引上至主变出线套管，35kV侧用矩形铜母线桥接至35kV配电室主变进线穿墙套管。主变中性点设备安装于储油坑边，采用软母线连接。升压站110kV配电装置采用普通中型户外布置，35kV配电装置为室内单列布置于35kV配电室的35kV开关柜，共计7面。35kV侧母线设置1台S11-200GY/10±2×2.5%、D/yn11所用变，所用变0.4kV侧配电装置选用3面低压配电柜，布置于中控室。1*站用变室、2*站用变〔施工变〕室外布置于35kV配电装置西侧。考虑后期工程的扩建，预留35kV接地变及消弧线圈室，为补偿风机出口35kV升压变压器和主变压器的无功损耗，拟在35kV母线上装设一组容量为7000kvar的补偿电容器组和一组容量为7000kVar的SVC，布置于主变和110kV配电装置西侧，最终将根据接入系统的设计要求进展配置。根据工程电缆、架空线长度，经计算电容电流为1.1A，小于10A，按?交流电气装置的过电压保护和绝缘配合?DL/T620-1997规定，不需装设消弧线圈。最终是否须增设消弧线圈由接入系统设计确定。1.2电气二次监控系统本工程风电场的风力发电机组、110kV升压站采用全计算机方式进展监视控制。风力发电机监控系统详见图?F1781C-A01-26?，110kV升压站监控系统网络详见图?F1781C-A01-27?。风电场分为三级监控：在各台风力发电机的现场对单机进展监控；在110kV升压站的中央控制室对全部风电机组和电气设备进展集中监控；在地调根据需要对整个风电场设备实行远方监控。1〕风力发电机组现场单机控制风力发电机组的就地控制器设在塔筒内底部，具备如下功能：监测、保护、控制操作、开停机、故障检测、参数显示、键盘及按钮输入控制、远程控制接口、记录等。风力发电机组就地控制通过控制器上的键盘和控制柜上的各按钮输入，控制机舱内的左右偏航、停机、复位。2〕中控室集中监控风电场中央控制室内布置两套相对独立的上位机系统，一套是风力发电机组计算机上位机系统，一套是升压站计算机上位机系统。风力发电机组的计算机上位机系统经环形以太网与风力发电机组的就地控制器通信，运行人员可以通过上位机系统对全部风电机组进展控制和监视。升压站计算机上位机系统经光纤以太网与站内的微机就地控制和保护装置进展连接，从而实现对升压站内所有变配电设备的控制和监视，监视对象包括电流、电压、有功、无功、频率，各断路器、隔离开关的分合闸位置、保护动作信号等；并可在中控室计算机上对断路器实行跳、合闸操作。升压站计算机上位机系统能根据计算机监控系统的规*要求，在工作站上显示各种图形、报表，具有分析统计功能。操作人员可以在工作站上用人机对话的方式，对全场的设备进展操作和监视。3〕远方监控风电场的计算机监控系统通过光纤网络与升压站连接，值班人员可根据权限对风电场进展远方监控。升压站的计算机监控系统通过电力系统通信通道与地调连接。1.2.2保护、测量、信号现地控制1〕110kV升压站〔1〕110kV主变压器110kV升压变压器的保护选用微机型保护装置，主保护主要包括差动保护、主变压器本体重瓦斯保护、有载分接开关瓦斯保护，后备保护有上下压侧的复合电压起动的过电流保护；110kV侧中性点装设直接接地的零序电流保护和不直接接地的间隙零序电流、电压保护；主变压器还装设过负荷、轻瓦斯、温度及压力释放报警信号等。主变保护及测控装置组屏放置于控制室内。〔2〕35kV线路35kV线路采用保护测控一体的微机型保护装置，配置三段式电压闭锁方向过流保护，具备自动重合闸、低频低压减载、高频高压解列、录波等功能。35k电容器组采用保护测控一体的微机型保护装置，设置带时限电流速断及过流保护，过电压、欠电压保护，过负荷保护，零序电压保护。35kV线路、电容器保护测控装置下放到配电室内，放在相应的开关柜上。屏上要求配置操作按钮及信号灯，电量值直接在微机型保护装置上显示。110kV升压站继电保护配置详见图?F1781C-A01-28?。2〕升压站计量根据?电力装置的电测量仪表装置设计规*?〔GBJ63-90〕及?电能计量装置技术管理规程?〔DL/T448-2000〕，35kV及110kV母线电压互感器二次侧设电能计量专用回路，其回路导线截面应保证在最大负荷运行时，各电能表端的二次电压降不大于0.2%Ue，并设置专用电压计量装置。本工程计量关口设置于升压站110kV出线端，故110kV出线电流互感器设专用计量线圈，精度0.2s级，配用0.2级智能型多功能电能表，可双向测量。主变压器及35kV进线电流互感器设置专用计量线圈，精度0.2s级，配用0.5级智能型多功能电能表，可双向测量。所用电能表均通过串口送入电能量采集装置，并通过该装置传到升压站监控系统，并附远程抄表器。1.2.3操作电源系统为了给控制、继电保护、信号、综合自动化装置和事故照明等装置提供可靠的电源，操作电源系统包括直流和交流系统两局部。1〕直流电源系统为了给升压站提供断路器分/合闸，微机综合自动化系统及通信、事故照明等直流用电，升压站装设一套220V、200Ah的智能微机高频开关电源直流成套装置，装置含1组200Ah的铅酸免维护蓄电池。蓄电池容量应能满足全所停电2小时的放电容量。直流系统采用单母线接线接线。直流操作电源成套装置设置监控模块，具备通信接口，将直流电源装置工作状态量，电压模拟量，充电电流模拟量及故障信号量上传至升压站监控系统。风力发电机组的工作电源由箱变的0.69kV电源经塔筒内的变压器降压后取得。风电机组现地35/0.69kV箱变的工作电源由箱变自带的690/220VAC电源变压器取得。并配置带蓄电池的EPS电源供箱变断电时使用。2〕交流电源系统需交流电源供电的监控设备可由集中不连续电源装置供电，不连续电源装置的交流和直流电源分别来自于升压站站用电系统和直流系统。