華電輝騰錫勒2^

1、標簽:標題2008年第6期內(nèi)蒙古石油化工69華電輝騰錫勒2#(庫倫)200mw風電場電氣設(shè)計特點張大煒,吳芳(內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院,呼和浩特010020)摘要:本文主要介紹了華電輝騰錫勒2(庫倫)200mw風電場電氣設(shè)計特點.關(guān)鍵詞:風力發(fā)電;電氣設(shè)計l概述華電輝騰錫勒2(庫倫)風電場工程工程場地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)察右中旗庫倫蘇木境內(nèi).風電場總占地范圍約53km.風電場遠期規(guī)劃裝機容量為400mw,本期建設(shè)200mw機組,裝設(shè)單機容量為15ookw的風力發(fā)電機134臺,選用華銳風電科技有限公司制造的fi1500/77型風力發(fā)電機.本工程的建設(shè)可充分利用內(nèi)蒙古的風能資源,改g-內(nèi)蒙古能源結(jié)構(gòu)的單一

2、化;保護環(huán)境,減少污染;節(jié)約有限的煤碳資源和水資源.本工程的建設(shè)還可增強地區(qū)供電的穩(wěn)定性;緩減地區(qū)的供電需求矛盾i增加當?shù)囟愂?提高本地區(qū)的人民生活水平,帶動當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展.另外風電場的建設(shè)可為當?shù)氐穆糜钨Y源增添一道亮麗的景觀,促進當?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展,經(jīng)濟,社會,環(huán)境效益十分顯著.2電氣主接線2.1風力發(fā)電機組電氣接線風力發(fā)電機組額定功率l500kw,額定電壓0.69kv,每臺風力發(fā)電機組均采用發(fā)電機變壓器組單元接線方式升壓后接至35kv集電線路,集電線路采用”放射形”連接方式接入風電場升壓變電站.2.2升壓變電站電氣主接線風電場遠期規(guī)劃裝機容量為400mw,建設(shè)4臺主變壓器,容量為2x100m

3、va十2x120mva,電壓等級為220kv,35kv兩級.本期建設(shè)2x100mva主變壓器.升壓變電站電氣主接線規(guī)劃為220kv側(cè)雙母線接線,本期按單母線建設(shè).35kv側(cè)采用單母線分段接線.本期建設(shè)22okv出線1回,接入汗海5ookv變電站22okv傾1.3升壓變電站電氣總平面220kv配電裝置布置在站區(qū)東側(cè),向南出線,采用屋外普通中型斷路器單列布置.35kv配電裝置布置在站區(qū)北側(cè),采用屋內(nèi)開關(guān)柜單列布置.35kv無功補償裝置布置在35kv配電裝置北側(cè),主變壓器布置在站區(qū)中部.綜合辦公服務(wù)樓,汽車庫,生活消防水泵房布置在站區(qū)西側(cè).4主要電氣設(shè)備選擇主變壓器采用戶外三相銅芯雙繞組(帶平衡線收

4、稿日期:2007一o8一l2圈)有載調(diào)壓變壓器,電壓230士8x1.25/36.75kv,接線組別yn,yn0,dll,短路阻抗l4%,容量100000kva,容量比100/l00.風力發(fā)電機組的升壓變壓器采用箱式變電站(美式),變壓器容量l600kva,變比38.5士2x2.5%/o.69kv,接線組別dynll,阻抗電壓6.5.220kv斷路器采用瓷柱式單斷口六氟化硫斷路器,開斷電流按40ka選擇.35kv配電裝置采用戶內(nèi)手車式成套開關(guān)柜,短路水平按31.5ka選擇.5絕緣配合及過電壓保護升壓變電站污穢等級按iii級考慮,22okv爬電比距按2.5cm/kv(最高工作電壓下),35kv戶外

5、設(shè)備爬電比距按3.1cm/kv(最高工作電壓下).配電裝置外絕緣按海拔高度修正.升壓站采用架構(gòu)避雷針和獨立避雷針組成防直擊雷聯(lián)合保護.在22okv,35kv母線,主變2okv進線裝設(shè)氧化鋅避雷器以防雷電侵入波危害.35kv配電裝置為防止操作過電壓,在進,出線均裝設(shè)過電壓保護器.風電場箱式變電站高度較低,且布置在風力發(fā)電機組塔架的防雷保護范圍內(nèi),不需另裝設(shè)直擊雷保護裝置.6接地接地裝置及設(shè)備接地的設(shè)計按交流電氣裝置的接地和國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施的有關(guān)規(guī)定進行設(shè)計.變電所接地裝置設(shè)計原則為以水平接地體為主,輔以垂直接地體的人工復(fù)合接地網(wǎng).水平接地體采用鍍鋅扁鋼,垂直接地體采用鍍鋅鋼管

6、.風力發(fā)電機組采用以水平接地體為主的復(fù)合接地裝置,接地電阻率特別大的地方考慮使用石墨降阻劑以保證接地電阻滿足要求.7升壓變電站站用電及照明7.1站用電站用電電壓為38o/22ov,為中性點直接接地系統(tǒng).升壓變電站設(shè)1臺容量為500kva站用工作變壓器,電源由35kv母線引接,電壓36.75士2x2.5/o.4kv,接線組別dynlli設(shè)l臺由站外10kv線路引接,電壓lo士2x2.5%/o.4kv,接線組別70內(nèi)蒙古石油4l-r-2008年第6期dyn11的站用備用工作變壓器,容量為400kva.考慮到站外1okv線路為農(nóng)電線路,輸電距離較長,在站內(nèi)設(shè)電壓自動分級補償裝置,用于改善電壓質(zhì)量.7

7、.2照明升壓變電站照明設(shè)正常照明和事故照明.正常照明由站用電系統(tǒng)供給,事故照明正常時由站用電系統(tǒng)供電,事故情況下失掉交流電源時由事故照明切換屏切換至直流供電.8電纜選型及電纜構(gòu)筑物風電場集電線路電纜選用交聯(lián)聚乙烯絕緣,聚乙烯護套電纜.升壓變電站電纜需用”c”類阻燃電纜.風電場35kv集電線路電力電纜采用直埋敷設(shè).升壓變電站采用以電纜隧道及電纜溝敷設(shè)為主,局部電纜直埋穿管為輔的敷設(shè)方式.電纜橋架選用鋼制熱浸鋅.9二次線9.1升壓變電站二次線升壓變電站采用微機監(jiān)控自動化系統(tǒng),即將升壓站的二次設(shè)備應(yīng)用自動控制技術(shù),微機及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計,組成計算饑的軟硬件設(shè)備代替人工對升壓

8、站執(zhí)行監(jiān)控,保護,測量,運行操作管理,信息遠傳及其協(xié)調(diào)的一種自動化系統(tǒng).在升壓變電站設(shè)置獨立的直流系統(tǒng),按終期規(guī)模設(shè)置了兩組220v蓄電池.每組蓄電池設(shè)置一套高頻開關(guān)型主充電器,采用控制負荷與動力負荷混合供電方式,為電氣設(shè)備的控制,測量,保護,信號及ups裝置供電.全站設(shè)置一套交流不停電電源(ups),對主控制室內(nèi)的主機/操作員站,操作員/工程師站,五防工作站,火災(zāi)報警控制器及繼電保護室內(nèi)的遠動主站,網(wǎng)絡(luò)通信柜,數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備屏,遠方電量計費屏等負荷供電.全站保護均按繼電保護和自動裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程gb/t142852006設(shè)置,主變壓器,35kv線路,35kv電容器,所用變保護等均采用微機型保

9、護,其中主變壓器保護按雙套配置,主變壓器非電量保護及其它設(shè)備保護按單套配置.全站沒置套微機防誤閉鎖裝置,用于斷路器,隔離開關(guān)的操作閉鎖.9.2風電場電氣二次部分風力發(fā)電機組的電氣控制系統(tǒng)以可編程控制器為核心,控制電路由pic中心控制器及其功能擴展模塊組成.主要實現(xiàn)風力發(fā)電機正常運行控制,機組的安全保護,故障檢測及處理,運行參數(shù)的設(shè)定,數(shù)據(jù)記錄顯示以及人工操作,配備有多種通訊接口,能夠?qū)崿F(xiàn)就地通訊及遠程通訊.電氣控制系統(tǒng)由配電柜,控制柜,機艙控制柜,傳感器和連接電纜等組成,其包含正常運行控制,運行狀態(tài)監(jiān)測和安全保護三個方面的職能.風力發(fā)電機組監(jiān)控系統(tǒng)分為中央監(jiān)控系統(tǒng)和遠程監(jiān)測系統(tǒng).中央監(jiān)控系統(tǒng)由

10、就地通訊網(wǎng)絡(luò),gx控計算機,保護裝置,中央監(jiān)控軟件等組成.功能主要是為了利于風電廠人員集中管理和控制風機.遠程監(jiān)測系統(tǒng)由中央監(jiān)控計算機,調(diào)制解調(diào)器,數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)(電話線,無線網(wǎng)絡(luò),internet),遠程監(jiān)測計算機,保護系統(tǒng),遠程監(jiān)測軟件組成.功能主要是為了讓遠程用戶實時查看風機運行狀況,歷史資料等.就地通訊網(wǎng)絡(luò)通過電纜,光纜等介質(zhì)將風機進行物理連接,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)支持鏈形,星形,樹形等結(jié)構(gòu).中央監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控主機通過光纜與已連好的就地通訊網(wǎng)絡(luò)就行通訊,實現(xiàn)對風場內(nèi)各風力發(fā)電機進行集中管理和控制.風力發(fā)電機設(shè)有過載,堵轉(zhuǎn),速斷,過流,缺相,三相不平衡,過壓,失壓等保護,保護裝置動作后跳開發(fā)電機出口空氣

11、斷路器并發(fā)出保護裝置動作信號.10火災(zāi)檢測及報警系統(tǒng)在升壓變電站設(shè)置一套火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng).控制系統(tǒng)采用總線制,報警與聯(lián)動控制共線.在主控制室設(shè)置火災(zāi)報警控制器,綜合辦公服務(wù)樓設(shè)置火災(zāi)報警區(qū)域控制器,主控制室火災(zāi)報警控制器上設(shè)有啟動消防泵的后備手操,并在綜合辦公服務(wù)樓設(shè)置可直接啟動消防泵的消火栓按鈕;在主控制室,繼電保護室,蓄電池室,35kv配電裝置室,所用電室,主變壓器等處裝設(shè)火災(zāi)報警探測裝置;當火情發(fā)生時,火災(zāi)報警探測裝置可自動向火災(zāi)報警區(qū)域控制器發(fā)出信號,火災(zāi)報警區(qū)域控制器探測到火情后,可根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的邏輯,通過聯(lián)動控制總線啟動相關(guān)的聯(lián)動設(shè)備.火災(zāi)報警區(qū)域控制器可顯示發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域,時間以及消防系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài).在主要通道和重要場所設(shè)置聲光報警設(shè)備,火情發(fā)生時,火災(zāi)報警區(qū)域控制器應(yīng)能啟動聲光報警設(shè)備及時提醒及疏散人群.火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)具有自檢功能,正常運行時,區(qū)域控制器可以對整個系統(tǒng)進行自診斷,當網(wǎng)絡(luò)或探測器出現(xiàn)故障時,可以報警.11風機集電線路的設(shè)計風電場地形地勢較平坦,位于察右中旗庫倫鄉(xiāng)的荒漠草原上,旗政府所在地科布爾鎮(zhèn)至庫倫鄉(xiāng)的公路穿風電場而過,在公路西側(cè)為寬約1oom的.根據(jù)風機布點的不同,134臺風力發(fā)電機分布在洪溝兩側(cè),洪溝西側(cè)布置有57臺風力發(fā)電機組,東側(cè)布置有77臺風力發(fā)電機組.根據(jù)工程特點,風機間集電線路采