风电场电气部分.pptx

风电场电气部分基气部分基础知知识主要内容主要内容一、基本概念一、基本概念二、二、风电场一次系一次系统构成构成三、三、风电场升升压站主接站主接线形式形式四、四、风电场主要一次主要一次电气气设备一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念风力力发电：利用：利用风力机力机获取取风能并能并转化化为机机械能，再利用械能，再利用发电机将机将风力机力机输出的机械能出的机械能转化化为电能能输出的生出的生产过程。程。风力力发电机机组：用于用于实现风电转换过程程的成套的成套设备称称为风力力发电机机组。风电场：是在一定的地域范是在一定的地域范围内由同一内由同一单位位经营管理的所有管理的所有风力力发电机机组及配套的及配套的输变电设备、建筑、建筑设施、运行施、运行维护人人员等等共同共同组成的集合体。成的集合体。选择风力资源良好的场地，根选择风力资源良好的场地，根据地形条件和主风向，将多台风力据地形条件和主风向，将多台风力发电机组按照一定的规则排成阵列，发电机组按照一定的规则排成阵列，组成风力发电机群，并对电能进行组成风力发电机群，并对电能进行收集和管理，统一送入电网。收集和管理，统一送入电网。一、基本概念一、基本概念风电场电气系气系统：一次系一次系统：由直接参与：由直接参与电能生能生产、变换、传输和使用的和使用的设备及装置构成的系及装置构成的系统被称被称为一次一次系系统。二次系二次系统：对一次系一次系统起起测量、量、监视、控制和、控制和保保护作用的系作用的系统被称被称为二次系二次系统。风力发电机风力发电机集电变压器、集电变压器、主变压器主变压器集电线路、集电线路、高压输电线路高压输电线路偏航电机、变浆电机、偏航电机、变浆电机、齿轮箱油泵、变流器、齿轮箱油泵、变流器、照明等。照明等。一、基本概念一、基本概念二、二、风电场一次系一次系统构成构成二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成风电场一次系一次系统构成构成风电机机组集集电系系统升升压变电站站厂用厂用电系系统二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成风电机机组风电机机组依据依据风力机运行力机运行转速和速和发电机机频率率变化化规律可分成：律可分成：恒速恒恒速恒频笼式感式感应发电机机变速恒速恒频双双馈感感应式式发电机机组变速速变频直直驱式永磁同步式永磁同步发电机机二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成恒速恒恒速恒频笼式感式感应发电机机优点：结构简单、成本较低、机组优点：结构简单、成本较低、机组运行转速变化范围小、发电机输出运行转速变化范围小、发电机输出交流频率近似恒定。交流频率近似恒定。缺点：采用定浆距失速控制，风轮缺点：采用定浆距失速控制，风轮不能根据风速变换调整转速，捕获不能根据风速变换调整转速，捕获风能的效率低。风能的效率低。二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成变速恒速恒频双双馈感感应式式发电机机组优点：效率高、可使用高速发优点：效率高、可使用高速发电机。电机。缺点：升速齿轮箱价格贵、噪缺点：升速齿轮箱价格贵、噪音大、易疲劳损坏。音大、易疲劳损坏。二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成变速速变频直直驱式永磁同步式永磁同步发电机机优点：无齿轮箱、可靠性高。优点：无齿轮箱、可靠性高。缺点：采用低速发电机、体积缺点：采用低速发电机、体积大；使用变流设备，成本高。大；使用变流设备，成本高。二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成集集电系系统作用作用：将：将风电机机组生生产的的电能按能按组收集起来送入收集起来送入升升压站。分站。分组采用位置就近原采用位置就近原则，每，每组包含包含风机机数目大体相同，称数目大体相同，称为一个一个联合合单元。元。构成：构成：集集电变压器（机器（机组升升压变压器）、集器）、集电线路构成。路构成。集集电系系统环接方式接方式：利用利用电缆线路将每一路将每一组的升的升压箱箱变高高压侧的的铜板母板母线（母排）并（母排）并联起来起来进行行环接接，并从某台机，并从某台机组升升压变经“T”接接接接头上上线路。路。“T”接方式。每台接方式。每台风机箱机箱变输出均用出均用“T”接接接接头接接入集入集电线路。路。集电线路走向总体与集电线路走向总体与风机分布平行。风机分布平行。可考性高。可考性高。简化接线。简化接线。二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成升升压箱箱变高高压侧的母排并的母排并联环接接二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成集集电线路路二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成集集电线路路二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成湖北利川湖北利川齐岳山岳山风电场一期工程一期工程4回集回集电线路均采路均采用用电缆线路。路。架空架空线路路结构构导线导线避雷线避雷线杆塔杆塔绝缘子绝缘子用来传输电流，用来传输电流，输送电能输送电能使导线与杆塔使导线与杆塔之间保持绝缘之间保持绝缘把雷电流引入大把雷电流引入大地，保护线路绝地，保护线路绝缘，使其避免雷缘，使其避免雷电过电压的破坏电过电压的破坏支持导线和避雷线，并使带电支持导线和避雷线，并使带电体之间、带电体与接地体之间体之间、带电体与接地体之间保持必要的安全距离；保持必要的安全距离；金具金具固定、悬挂、连接和保固定、悬挂、连接和保护架空线路的元件护架空线路的元件二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成金具金具二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成悬垂线夹悬垂线夹耐张线夹耐张线夹防震锤防震锤电缆本体导电芯线导电芯线绝缘层绝缘层包护层包护层电缆电缆终端终端电缆电缆接头接头电缆线路电缆线路结构结构二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成箱式箱式变电所所箱式箱式变电站：是一种将高、低站：是一种将高、低压开关开关设备、电力力变压器及保器及保护装置、表装置、表计等等设备，按，按一定接一定接线方案排成一体的工厂方案排成一体的工厂预制制户内、内、户外外紧凑式凑式设备，即将受，即将受电、变电等功能等功能有机地有机地组合在一起，安装在一个防潮、防合在一起，安装在一个防潮、防锈、防、防尘、防鼠、防火、防盗、隔、防鼠、防火、防盗、隔热、全、全封封闭、可移、可移动的的钢结构箱体内，全封构箱体内，全封闭运运行。行。二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成升升压压箱箱变变接接线线图图二、风电场一次系统构成二、风电场一次系统构成三、三、风电场升升压站主接站主接线形式形式电气主接气主接线定定义电气主接气主接线由由发电机、机、变压器、断路器等一次器、断路器等一次设备按功能要求，通按功能要求，通过连接接线连接而成的用接而成的用于于实现电能生能生产、汇集及分配的集及分配的电路，又路，又称一次接称一次接线。电气主接气主接线图用用规定的定的图形及文字符号描形及文字符号描绘主接主接线的的专用用图。三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式2、电气主接气主接线分分类有母有母线接接线单母母线接接线双母双母线接接线无母无母线接接线桥形接形接线角形接角形接线单元接元接线三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式单母母线接接线优点：接点：接线简单清晰，清晰，设备少，操作方便，少，操作方便，投投资少，便于少，便于扩建。建。缺点：可靠性和灵活缺点：可靠性和灵活性性较差。（在母差。（在母线和和母母线隔离开关隔离开关检修或修或故障故障时，各支路都必，各支路都必须停止工作；引出停止工作；引出线的断路器的断路器检修修时，该支路要停止供支路要停止供电。）。）三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式单母母线分段接分段接线与与单母母线相比运相比运行方式灵活、可行方式灵活、可靠性提高。靠性提高。双母双母线接接线优点：可靠性高、点：可靠性高、灵活性好。灵活性好。缺点：缺点：检修出修出线断断路器路器时仍需停仍需停电、导闸操作工作量大，操作工作量大，易易误操作。操作。三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式双母双母线带旁路接旁路接线检修出修出线断路断路器器时，可保，可保证不停不停电。三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式桥形接形接线内内桥接接线（图a）：）：适用于适用于变压器不需要器不需要经常切常切换、输电线路路较长、线路故障断开路故障断开几率几率较高、穿越功率高、穿越功率较小的小的场合。合。外外桥接接线（图b）：）：适用于适用于线路路较短、故短、故障几率障几率较低、主低、主变压器按器按经济运行的要求运行的要求而需要而需要经常切常切换，电力系力系统有有较大穿越功大穿越功率通率通过桥断路器的情断路器的情况。况。(b)三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式角形接角形接线检修任一断路器都不修任一断路器都不中断供中断供电。运行可靠性高运行可靠性高任一断路器故障或任一断路器故障或检修修时，则开开环运行。运行。设备选择和和继电保保护整定整定难。不便于不便于扩建和建和发展。展。三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式单元接元接线接接线简单清晰，清晰，电气气设备少，配少，配电装置装置简单，投，投资少，占地面少，占地面积小。小。不不设发电机机电压母母线，发电机或机或变压器低器低压侧短路短路时，短路，短路电流流小。小。操作操作简便，降低故障的可能性，便，降低故障的可能性，提高了工作的可靠性，提高了工作的可靠性，继电保保护简化。化。任一元件故障或任一元件故障或检修全部停止修全部停止运行，运行，检修修时灵活性差。灵活性差。三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式升升压变电站站三、风电场升压站主接线形式三、风电场升压站主接线形式四、四、风电场主要一次主要一次电气气设备风电场主要一次主要一次设备断路器断路器隔离开关隔离开关熔断器熔断器负荷开关荷开关互感器互感器避雷器、避雷避雷器、避雷针四、风电场主要一次电气设备四、风电场主要一次电气设备避雷器避雷器作用：限制作用：限制过电压幅幅值。四、风电场主要一次电气设备四、风电场主要一次电气设备作作业简述集述集电线路作用及路作用及环接方式。接方式。简述高述高压断路器作用及分断路器作用及分类。电力系力系统常常见一次一次设备有哪些？有哪些？电气主接气主接线类型有哪些？型有哪些？谢谢谢谢