風電場變電站一次設備課件

1、一次設備培訓課件一次設備培訓課件 國華敖包風電場電氣運行培訓國華敖包風電場電氣運行培訓一次設備（一）一次設備（一） 丁一丁一 一、一次設備命名準則n1、母線：單母線，稱1號母線（#1M）；單母線分段，分別稱1號、2號母線（1M、2M）。n2、斷路器：斷路器編號110kV、220kV網絡采用三位數字表示、第一位為電壓等級（110千伏用1表示， 220千伏用2表示）。n2.1母聯斷路器：用被聯結的兩條母線編號組成，小數在前，大數在后。 例：35kV1、2號母線間的聯絡斷路器為312，其中第一位3代表35kV電壓等級，第二位1為35kV段母線，第三位2為35kV段母線。n2.2出線斷路器 ：出線斷路

2、器從51起，按出線間隔順序編號。如220kV出線從固定端第一個間隔開關為251，依次為252、253（當出線數超過9時，改為60，61繼續(xù)編號。）例：川國線出線斷路器編號為251，川德線為252 。n2.3主變壓器斷路器 ：按主變序號從01起編號，如201、202分別為1#主變和2主變220kV側斷路器，同理301、302分別為1#主變和2主變35kV側斷路器。n2.4隔離開關編號 ：2.4.1母線隔離開關由所屬斷路器+母線號四位數組成。如3121表示35kV母聯斷路器至1號母線側隔離開關。其中312為35kV母聯斷路器編號，1代表35kV段母線。同理2511表示220kV母線斷路器至1號母線

3、側隔離開關。2.4.2線路出線隔離開關、主變壓器的主變隔離開關。 用“斷路器號+6”組成。 如出線斷路器251 其線路側隔離開關為2516； 1#主變壓器斷路器為201， 其主變側隔離開關為2016。 2.4.3電壓互感器隔離開關 由“電壓等級+母線號+9”組成。 如220KV段母線電壓互感器隔離開關為219。n2.5接地刀閘： 2.5.1.接地刀閘除以下各項特殊規(guī)定外，均按隸屬關系由“隔離開關號+7”組成。 如25117為對應2511隔離刀閘的接地刀閘。2.5.2線路出線上線路側的接地刀閘，由“隔離開關號+隔離開關組別7”組成。 如出線斷路器251，出線隔離開關為2516，其線路側第一組接地

4、刀閘為251617，斷路器側接地刀閘為25167 。 2.5.3母線上的接地刀閘，由“電壓等級+母線號+組別7”組成。 如220kV的接地刀閘為2117。 2.5.4 主變壓器中性點接地隔離開關，以“電壓等級+主變壓器序號+0”組成。 如1#主變220kV側中性點接地隔離開關為210。 2.5.5電壓互感器等元件的接地隔離開關，分別在該元件隔離開關編號之后加“7”表示。 如1#母線的電壓互感器隔離開關219與互感器之間的接地刀閘為2197，靠母線側的接地隔離開關視為母線接地隔離開關，編號同本條2.5.3，為2117。n該規(guī)則是根據調度規(guī)程編制。n敖包風電場一次設備220kV母線及以上（即201

5、1隔離刀閘以上和中變中性點210地刀）為地調管轄，2011隔離刀閘以下為自主管理。負荷歸中調管理。二、風力發(fā)電機組n基本參數：基本參數：金風77/1500風機采用水平軸、三葉片、上風向、變速變槳調節(jié)、直接驅動、外轉子永磁同步發(fā)電機并網的總體設計方案。機組采用AC-DC-AC變流方式，將發(fā)電機發(fā)出的低頻交流電經整流轉變?yōu)橹绷麟姡谀孀兂?20V工頻交流電，經箱變送入升壓站。機組額定功率：1500kW；葉輪直徑：77m；輪轂高度：65m；切入風速：3m/s；額定風速：11.1m/s；發(fā)電機額定功率：1580kW；發(fā)電機額定電壓：720V；發(fā)電機額定電流：642A；發(fā)電機額定轉速：17.3rpm；變

6、流器額定輸出電壓：620V；變流器額定輸出電流：1400A；n水平軸水平軸為葉輪旋轉中心線與地面水平，還有一種垂直軸葉輪旋轉中心線與地面垂直；n三葉片三葉片葉片為三個葉片，歷史上出現過單葉片、雙葉片、多葉片等。根據歷史經驗，三葉片風機在動穩(wěn)定性、經濟性符合最佳條件，故目前風機大部分采用三葉片形式；n上風向上風向表示機頭正對風向，絕大部分風機均采用上風向。明陽3.0MW陸上風機采用了下風向，最大的優(yōu)點在于允許大直徑葉片擁有更大的受力形變。n變速變槳調節(jié)變速變槳調節(jié)金風1500型風機在額定風速以下采用變速調節(jié)（葉片迎風角度最大，風速越大轉的越快），額定風速以上變槳調節(jié)（通過變槳系統改變葉片角度，從

7、而控制轉速在額定17.3轉以內）。n直驅發(fā)電直驅發(fā)電葉輪直接驅動發(fā)電機發(fā)電。雙饋異步發(fā)雙饋異步發(fā)電葉輪帶動變速齒輪箱，再帶動雙饋發(fā)電機發(fā)電。目前雙饋異步風機是主流，國內只有金風和湘電在做直驅。三、箱式變壓器n基本參數：型號：S11-1600/35；額定容量：1600kVA；額定電壓：36.752x2.5%/0.62kV；連結組標號：Dyn11；短路阻抗：6.64%；防護等級:IP54。短路阻抗是指將變壓器二次繞阻短路，在一次繞阻施加電壓（Uz），當二次繞阻通過額定電流時，一次繞阻施加的電壓與額定電壓（Un）之比的百分數，即Uz%=Uz/UnX100%。它對于變壓器在二次側發(fā)生突然短路時，會產生

8、多大的短路電流有決定性的意義。當變壓器負載出現短路時，短路阻抗越小，短路電流越大，變壓器承受的電動力越大四、351開關柜n基本參數：額定電壓：40.5kV；額定電流：1250A；額定短時耐受電流：31.5kA；額定短時持續(xù)時間：4S；額定雷電沖擊耐受電壓：192kV;額定短時工頻耐受電壓：99kV；額定頻率：50Hz；防護等級：IP4X（對液體無防護）。 關于IP防護等級： IP防護等級系統是由IEC所起草，將電器依其防塵防濕氣之特性加以分級。IP防護等級是由兩個數字所組成，第1個數字表示電器防塵、防止外物侵入的等級，第2個數字表示電器防濕氣、防水侵入的密閉程度，數字越大表示其防護等級越高。I

9、P防護等級n額定短時耐受電流：在規(guī)定的使用和性能條件下，在規(guī)定的短時間內，開關設備和控制設備在合閘位置能夠承載的電流的有效值。該數值主要用于確定導線的截面積。又稱熱穩(wěn)定電流。n額定雷電沖擊耐受電壓：指對設備進行絕緣等級的測試，測試的擊穿絕緣電壓等級越高，所承受的電壓也就越大。n額定工頻耐壓：是指長期交變電壓作用下電器的絕緣強度。工頻耐受電壓性能是由工頻交流耐壓試驗確定（是考驗被試品絕緣承受各種過電壓的有效方法，對保證設備安全運行具有重要意義。）設備在該電壓等級下絕緣應不被擊穿。交流耐壓試驗屬于破壞性試驗，它會使原來存在的絕緣弱點進一步發(fā)展，使絕緣強度逐漸降低，形成絕緣內部惡化和積累效應。因此必

10、須正確地選擇試驗電壓的標準和耐壓時間。五、主變n基本參數：型號：SZ11-100000/220 ；額定容量：100000/100000/30000kVA；絕緣水平：h.v. 線路端子 SI/LI/AC 750/950/395kV； h.v. 中性點端子 LI/AC 400/200kV； I.v. 線路端子 LI/AC 200/85kV；額定電壓及分接范圍：2308X1.25%/36.75/10.5kV；聯接組標號：YNyn.0+d11；空載電流：0.1%；空載損耗：60kW；負載損耗：351.97kW；短路阻抗：14.69%；絕緣耐熱等級：A n絕緣水平，就是指壓器繞組額定耐受電壓，用下列字母

11、代號標志： LI雷電沖擊耐受電壓 SI操作沖擊耐受電壓 AC工頻耐受電壓。n變壓器的絕緣水平是按高壓、中壓、低壓繞組的順序列出耐受電壓值來表示（沖擊水平在前）的，其間用斜線分隔開。分級絕緣的中性點絕緣水平加橫線列于其線端絕緣水平之后。 n如：LI850AC360LI400AC200/LI480AC200LI250AC95/LI75AC35。 含義為：220KV三側分級絕緣的主變壓器，高壓側引線端雷電沖擊耐受電壓是850kV，工頻耐受電壓是360kV，高壓側中性點引線端雷電沖擊耐受電壓是400kV，工頻耐受電壓是200kV； 中壓側引線端雷電沖擊耐受電壓是480kV，工頻耐受電壓是200kV，中

12、壓側中性點引線端雷電沖擊耐受電壓是250kV，工頻耐受電壓是95kV；低壓側引線端雷電沖擊耐受電壓是75kV，工頻耐受電壓是35kV；n變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流空載電流空載電流由磁化電流（產生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成如果空載電流超過額定電流的10%，變壓器的損耗就會增大；當空載電流超過額定電流的20%時，變壓器就不能使用，因為它的溫升將超過允許值，工作時間稍長，嚴重的就會導致燒毀事故。n當用額定電壓施加于變壓器的一個繞組上，而其余的繞組均為開路時，變壓器所吸收的有功功率叫空載損耗空載損耗。空載損耗又叫變壓器的鐵損，是指發(fā)生于變壓器鐵芯疊片內，周

13、期性變化的磁力線通過材料時，由材料的磁滯和渦流產生的，其大小與運行電壓和分接頭電壓有關。n對雙繞組變壓器來說，當以額定電流通過變壓器的一個繞組，而另一個繞組短接時變壓器所吸收的有功功率叫做變壓器的短路損耗。對于多繞組變壓器，短路損耗是以指定的一對繞組為準。短路損耗又稱變壓器的銅損，也稱負載損耗負載損耗，是由變壓器繞組的電阻引起的，是由經過繞組的負荷電流產生的。n當變壓器的初級繞組通電后，線圈所產生的磁通在鐵芯流動，因為鐵芯本身也是導體，在垂直于磁力線的平面上就會感應電勢，這個電勢在鐵芯的斷面上形成閉合回路并產生電流，好像一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵

14、芯發(fā)熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產生的損耗我們稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導線存在著電阻，電流流過時這電阻會消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱這種損耗為“銅損”。所以變壓器的溫升溫升主要由鐵損和銅損產生的。n絕緣材料耐熱等級絕緣材料耐熱等級n我場#1 主變等級為A，場變等級為F；繞組的平均溫度越比油溫高10。故油浸自冷變壓器上層油溫最高允許溫度為95，考慮到油溫對油的劣化影響（油溫每升高10，有的氧化速度增加1倍），故上層油溫的允許值一般不超過85。我場規(guī)定：#1主變上層油溫最高不得超過80。8度規(guī)則：變壓器運行溫度超過允許溫度后，每上升8，絕緣

15、材料使用壽命減少1/2.n允許溫升允許溫升n運行中的變壓器，不僅是要監(jiān)視上層油溫，而且還要監(jiān)視上層油的溫升。這是因為當周圍環(huán)境溫度較低時，變壓器外殼的散熱能力將大大增加，使外殼溫度降低較多，變壓器上層油溫不會超過允許值，但變壓器內部的散熱能力不與周圍環(huán)境溫度的變化成正比，周圍環(huán)境溫度雖然降低很多，但其內部散熱能力卻提高不少，變壓器繞組的溫度可能超過允許值。所以，在周圍環(huán)境溫度較低的情況下，變壓器大負荷或超負荷運行時，上層油溫雖未超過允許值，但上層油溫升可能已超過允許值，這樣運行是不允許的。如一臺油浸自冷變壓器，周圍空氣溫度為20，上層油溫為75，則上層油的溫升為75-20=55，為超過允許值55，且上層油溫也未超過允許值85，這臺變壓器運行時正常的。如果這臺變壓器周圍空氣溫度為0，上層油溫為60（未超過允許值85），但上層油的溫升為60-0=6055，故應迅速采取措施，使溫升降低到允許值55以下。n由上述分析可知，為便于檢查和正確反應變壓器繞組的溫度，不但要規(guī)定變壓器上層油