一種運(yùn)用于風(fēng)電場(chǎng)的雙電壓等級(jí)中壓段電氣主接線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于控制領(lǐng)域，涉及一種運(yùn)用于風(fēng)電場(chǎng)的雙電壓等級(jí)中壓段電氣主接線。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電場(chǎng)目前是我國清潔能源發(fā)展重點(diǎn)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，從2011年起中國已經(jīng)是世界風(fēng)電裝機(jī)容量最多的國家，風(fēng)電在中國電力結(jié)構(gòu)中已經(jīng)具有一定的比例，風(fēng)電在增加能源供應(yīng)、減排溫室氣體、帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長和增加就業(yè)等方面都已經(jīng)發(fā)揮越來越重要的作用。
[0003]風(fēng)能具有隨機(jī)性、間歇性、不穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)對(duì)此類電源接入有著特殊的要求。尤其在2011年連續(xù)出現(xiàn)的幾起風(fēng)電場(chǎng)大面積脫網(wǎng)事件后，風(fēng)電場(chǎng)在接入系統(tǒng)方面受到了一定制約。其中在國家電網(wǎng)(2011)974號(hào)文《關(guān)于印發(fā)風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行反事故措施要點(diǎn)的通知》中對(duì)風(fēng)電場(chǎng)做了明確的規(guī)定:“風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)綜合考慮各種發(fā)電出力水平和接入系統(tǒng)各種運(yùn)行工況下的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動(dòng)態(tài)過程，配置足夠的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置。”和“風(fēng)電場(chǎng)匯集線系統(tǒng)單相故障應(yīng)快速切除?！?br>[0004]目前國內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)主流采用的補(bǔ)償裝置為靜止型無功補(bǔ)償裝置(SVG)，一般風(fēng)電場(chǎng)將SVG裝置和風(fēng)機(jī)集電線路一同接入35kV段匯集母線上。常規(guī)風(fēng)電場(chǎng)使用的35kV SVG裝置有35kV直掛式和35kV降壓式兩種型式。35kV直掛式使用的是35kV的功率元件，經(jīng)連接電抗器接入35kV匯集母線；35kV降壓式使用的是10kV的功率元件，經(jīng)電抗器和變壓器升壓后接入35kV匯集母線。
[0005]10kV的功率元件因?yàn)楸倔w額定電壓為10kV，每相12個(gè)功率模塊，三相一共有36個(gè)功率模塊，而35kV的功率元件由于額定電壓從10kV提高到35kV，翻了 3.5倍；因此模塊數(shù)量也增加到了 126個(gè)模塊(每相42個(gè))。假設(shè)功率模塊都具有相同的可靠性99.9%，則35kV降壓式SVG的可靠性為:99.9% '36 = 96%,35kV直掛式SVG的可靠性為:99.9%'126 = 88%。從以上計(jì)算中可以看到35kV SVG的功率元件可靠性相對(duì)較低。35kV降壓式SVG方案其串聯(lián)回路中需要多一個(gè)35/10kV變壓器，因設(shè)備增多可靠性也會(huì)相對(duì)降低。
[0006]連接35kV SVG裝置的開關(guān)柜因切斷電容電流的要求常規(guī)需要使用3匕斷路器。35kV SF6斷路器相比真空斷路器運(yùn)行維護(hù)量較大。
[0007]若風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)還有所用變壓器等用電設(shè)備也只能接在35kV段上。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種運(yùn)用于風(fēng)電場(chǎng)的雙電壓等級(jí)中壓段電氣主接線，此種電氣主接線目的為在提高風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行安全可靠性和減少風(fēng)電場(chǎng)的初始投資。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0010]包括主變壓器，35kV母線，10kV母線，10kV電抗器，10kV補(bǔ)償裝置，10kV所用變壓器，主變壓器的35kV側(cè)經(jīng)斷路器與35kV母線連接，主變壓器的10kV側(cè)經(jīng)斷路器與10kV母線連接，主變壓器的高壓側(cè)與接入電網(wǎng)連接，主變壓器的35kV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地，主變壓器的10kv側(cè)不接地。
[0011]主變壓器采用三繞組有載調(diào)壓變壓器，接線組別為Yn，ynO，dll。
[0012]三路35kV風(fēng)機(jī)集電線路經(jīng)各自的斷路器在35kV母線上并聯(lián)。
[0013]10kV母線經(jīng)斷路器與10kV電抗器連接，10kV電抗器與10kV補(bǔ)償裝置連接，10kV補(bǔ)償裝置由10kv斷路器，10kV合閘電阻和10kV功率元件串接組成，10kV母線經(jīng)斷路器與10kV所用變壓器連接。
[0014]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是:
[0015]1、使用10kV SVG裝置，功率元件可靠性較高，且串聯(lián)回路中不使用連接變壓器，總的設(shè)備可靠性相對(duì)較高，初始投資較少，占地面積也較小。
[0016]2、不使用中壓SF6斷路器開關(guān)柜，減少初始投資和運(yùn)行維護(hù)量。
[0017]3、使用10kV所用變壓器，不使用35kV所用變壓器，減少設(shè)備初始投資。
【附圖說明】
[0018]圖1本實(shí)用新型電氣主接線圖。
[0019]圖中:主變壓器(Tl)，35kV母線(Bl)，10kV 母線(B2)，10kV 電抗器(T2)，10kV 補(bǔ)償裝置(SVG)，10kV 所用變壓器(T3)，35kV 斷路器(QF1、QF2、QF3、QF4)，10kV 斷路器(QF5、QF6、QF7、QF8)，35kV風(fēng)機(jī)集電線路(Ll、L2、L3)，主變壓器高壓側(cè)接入電網(wǎng)(HVl)，35kV中性點(diǎn)接地電阻(Rl)，10kV合閘電阻(R2)，10kV功率元件(IGBT)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0021]參照?qǐng)D1，主變壓器T1采用三繞組有載調(diào)壓變壓器，接線組別為Yn，ynO，dll，主變壓器T1的35kV側(cè)經(jīng)斷路器QF1與35kV母線B1連接。主變壓器T1的10kV側(cè)經(jīng)斷路器QF5與10kV母線B2連接。主變壓器T1的高壓側(cè)與接入送出電網(wǎng)HV1連接。主變壓器T1的35kV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電阻R1接地，主變壓器T1的10kV側(cè)不接地。35kV風(fēng)機(jī)集電線路L1、L2、L3經(jīng)各自的斷路器QF2、QF3、QF4在35kV母線B1上并聯(lián)。10kV母線B2經(jīng)斷路器QF6與10kV電抗器T2連接，10kV電抗器T2與10kV補(bǔ)償裝置SVG連接，SVG由10kV斷路器QF8，10kV合閘電阻R2和10kV功率元件IGBT串接組成。10kV母線B2經(jīng)斷路器QF7與10kV所用變壓器T3連接。
[0022]主變壓器T1使用的是三繞組變壓器。當(dāng)主變壓器采用Y_y繞組接線時(shí)，本身就有平衡繞組，將平衡繞組引接出來作為第三繞組，和常規(guī)Y-y繞組變壓器比較的造價(jià)增加不大。
[0023]35kV母線B1和10kV母線B2均采用單母線接線。35kV斷路器QF1、QF2、QF3、QF4和10kV斷路器QF5、QF6、QF7、QF8均使用真空斷路器。35kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，經(jīng)過相應(yīng)的保護(hù)裝置快速切除故障。10kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，經(jīng)過選線裝置快速切除故障。
[0024]SVG裝置接入10kV母線B2，SVG裝置經(jīng)主變壓器T1對(duì)主變高壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償。10kV母線B2將所用變壓器T3等其他風(fēng)電場(chǎng)負(fù)荷接入。連接SVG的斷路器使用真空斷路器，不使用SF6斷路器，減少運(yùn)行維護(hù)量。
[0025]主變壓器T1采用戶外布置。35kV和10kV母線Bl、Β2布置在同一個(gè)中壓配電室內(nèi)。10kV電抗器T2采用戶外布置，SVG布置在SVG配電室內(nèi)。10kV所用變壓器布置在低壓配電室內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種運(yùn)用于風(fēng)電場(chǎng)的雙電壓等級(jí)中壓段電氣主接線，包括主變壓器(Tl)，35kV母線(Bl)，10kV母線(B2)，10kV電抗器(T2)，10kV補(bǔ)償裝置(SVG)，10kV所用變壓器(T3)，其特征在于:主變壓器(T1)的35kV側(cè)經(jīng)斷路器(QF1)與35kV母線(B1)連接，主變壓器(T1)的10kV側(cè)經(jīng)斷路器(QF5)與10kV母線(B2)連接，主變壓器(T1)的高壓側(cè)與接入電網(wǎng)HV1連接，主變壓器(T1)的35kV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電阻(R1)接地，主變壓器(T1)的10kV側(cè)不接地。2.—種運(yùn)用于風(fēng)電場(chǎng)的雙電壓等級(jí)中壓段電氣主接線，其特征在于:主變壓器(T1)采用三繞組有載調(diào)壓變壓器，接線組別為Yn，ynO，dll。3.—種運(yùn)用于風(fēng)電場(chǎng)的雙電壓等級(jí)中壓段電氣主接線，其特征在于:三路35kV風(fēng)機(jī)集電線路經(jīng)各自的斷路器在35kV母線(B1)上并聯(lián)。4.一種運(yùn)用于風(fēng)電場(chǎng)的雙電壓等級(jí)中壓段電氣主接線，其特征在于:10kV母線(B2)經(jīng)斷路器(QF6)與10kV電抗器(T2)連接，10kV電抗器(T2)與10kV補(bǔ)償裝置(SVG)連接，10kV補(bǔ)償裝置(SVG)由10kV斷路器(QF8)，10kV合閘電阻(R2)和10kV功率元件IGBT串接組成，10kV母線(B2)經(jīng)斷路器(QF7)與10kV所用變壓器(T3)連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種運(yùn)用于風(fēng)電場(chǎng)的雙電壓等級(jí)中壓段電氣主接線，此種主接線主變壓器使用有載調(diào)壓型三繞組變壓器，接線組別：Yn，yn0，d11。主變壓器三側(cè)的電壓分別為電網(wǎng)接入電壓、35kV和10kV三個(gè)電壓等級(jí)。風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)設(shè)置35kV和10kV雙電壓等級(jí)中壓母線，35kV和10kV均采用單母線接線。風(fēng)機(jī)的若干條35kV集電線路引接在35kV母線上，10kV？SVG裝置和所用變壓器引接在10kV母線上，主變高壓側(cè)與接入電網(wǎng)配電裝置連接。主變35kV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地，10kV側(cè)不接地。本實(shí)用新型可靠性較高，初始投資較少，占地面積較小，減少初始投資和運(yùn)行維護(hù)量。
【IPC分類】H02J3/00
【公開號(hào)】CN204992581
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520804137
【發(fā)明人】辛楊, 張朝陽, 康曉江, 張歡暢, 朱小利, 沈堅(jiān), 汪洪諾
【申請(qǐng)人】中國電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月16日