风电场变压器选型计算

题 目:风电场变压器选型计算 目 录 一、前言2

二、课程设计的要求

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三、电气主接线设计原则 3 四、小组整体主接线 五、课程设计的内容 集电线路的结构 5 集电线路的接线方式 7 5.3电缆敷设方式 电气主接线方式 8 主变低压侧的设计 六、课程设计小结 12 七、参考文献 12

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一、前言

本学期在石阳春老师的带领下我们学习了《风电场电气系统》课程，主要讲述风电场电气部分的系统构成和主要设备，包括与风电场电气相关的各主要内容。主要内容为风电场电气系统的基本构成、主接线设计，风电场主要电气一次设备的结构、原理、型式参数及电气一次设备的选取，风电场电气二次系统、风电场的防雷和接地，风电场中的电力电子技术应用等。课程设计是对学生所学课程内容掌握情况的一次自我验证，有着极其重要的意义。通过课程设计能提高学生对所学知识的综合应用能力，能全面检查并掌握所学内容。通过本课程的课程设计，使学生巩固风电场电气工程的基础理论知识和基本计算方法，了解电力工业的内在关系和电气系统设计原理，熟悉电力行业规范和标准，具备应用理论知识分析和解决实际问题的能力和工程意识，为将来从事工程设计、设备安装、系统调试、维护保养等工作打下良好的基础。 二、课程设计的要求：

(1)掌握风电场电气主接线设计的基本要求。

(2)掌握发电厂电气主接线的几种常用接线方式并能分析各接线方式的特点。 (3)熟悉各种电气主接线方案的经济性能比较方法。 (4)掌握几种主要电气设备的选型计算方法。

(5)掌握配电装置布置的基本要求，并能画出简单的配电装置布置图。

三、电气主接线设计原则

1、可靠性,供电可靠性是电力生产的基本要求:

（1）任一断路器检修时，尽量不会影响其所在回路供电；

（2）断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少停运回路数和停运时间，并保证对一级负荷及全部二级负荷或大部分二级负荷的供电； （3）尽量减小发电厂、变电所全部停电的可能性。

2 、灵活性,发电厂主接线应该满足在调度、检修及扩建时的灵活性:

（1）调度时，应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，灵活调配电源和负荷，满足系统在事故、检修以及特殊运行方式下的系统调度要求； （2）检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修不至影响电力系统的运行和对用户的供电；

（3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。 3、经济性,还应尽量做到经济合理：

（1）投资省：主接线力求简单，继电保护和二次回路不过于复杂，采取短路电流的措施；

（2）占地面积小：主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积小； （3）电能损失少：经济合理地选择主变压器的种类、容量、数量，并尽量避免因两次变压而增加的电能损失。 四、小组整体主接线

电路图用规定的电气设备图形符号和文字符号并按照工作顺序排列，以单线图的方式详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系。它可以表明具体厂站的电能汇集和分配关系以及相关运行方式。

根据小组确定的方案，主接线图采用两台主变压器将汇集的电能升压后输入电网。主接线低压侧采用双母线分段方案。69台风力发电机产生的电经过集电变

压器升压到35KV后连接到母线上，通过设置一条的母线，这条母线都可以和配电装置中的任一回路相连接。单母线接线的每一回路都通过一台断路器和一组母线隔离开关接到这组母线。单母接线方式的优点是简单清晰，设备较少，操作方便和占地少。

五、课程设计的内容：

与2班7组同学配合，根据7组确定的电气主接线方案A，对主要电气设备进行选型计算。我的任务----变压器选型计算。 1. 110KV主变压器 高压侧电压：110KV 低压侧电压：35KV 风电场全场总装机容量为：

pn69*2000138000KW

主变压器台数的选择：考虑变压器检修，风电场中应装设两台主变压器。 主变压器容量的选择：由于风电的不连续特性、风电场的利用小时数低及主变压器具备一定的过负荷运行特性，因此要求当一台主变压器停运的时候，另一台主变压器可以依据其自身过负荷能力将风电场产生的全部电能送入电网，计算如下：

SnPn1380000162352.941KVA0.850.85

风电机组发电时潮流从风电场送到电网；风电机组不发电时，潮流从系统倒送站用电，电压波动较大，选用有载调压变压器。

由上所用选用SFZ11-120000/110型号变压器，其主要参数如下： 110KV三相双绕组有载调压变压器参数 型号 台数 额定额定电压 短路空载负载连接容量高压高压低压阻抗% 损耗损耗组标KVA /kv 分接/kv 范围 SFZ11-120000/110 2. 集电变压器

集电变压器一般归属于风电机组，需要将电能汇集后送给升压变电站。 高压侧电压：35KV 低压侧电压：390V

2000103Sn1.12588KVA0.85集电变压器的容量：

kw kw 号 2 120000 121 ±8×% 35 YNd11 查表选用35型变压器，具体参数如下表： 35型变压器参数 型号 台数 额定额定电压 短路空载负载连接容量高压KVA /kv 高压低压分接/kv 范围 ±2×阻抗% 损耗损耗组标kw kw 号 35 69 3150 35 % 25 Dyn11 厂用变压器

厂用变压器的电源有的接在主变的同一母线上，有的接到另外的外来电源上，这样当主变压器检修时就可保证所里继续有电源用。

额定额定电压 短路型号 台数 容量高压低压KVA SZ9-5000/35

起动备用变压器

额定额定电压 短路型号 台数 容量KVA S9-501 00/10 六 课程设计小结

5000 10 Ydn11 高压/kv 低压/kv 阻抗% kw kw 号 损耗损耗组标空载负载连接1 5000 35 Ydn11 /kv /kv 损耗损耗组标阻抗% kw kw 号 空载负载连接这次课程设计是团队合作的基础上进行的，我觉得对自己和大家是一个挑战和锻炼。我很欣慰自己能在团队中讨论自己的想法和有关内容，但是我感觉自己的一些知识还不够全面，总之还不是很满意。另外由于时间的紧迫和对知识的了解不够广泛，造成了设计中可能还存在不足，以后我会继续努力，学好专业的相关知识，为以后的工作打下良好的基础。这次课程设计让我认识到了自己的不足，认识到了动手能力的重要性。我会在以后的学习中更加努力锻炼自己，提高自己，让自己的专业知识更加扎实和全面，为以后的工作打下良好基础。同时也感谢石老师这一个学期的辛勤教诲。 七 参考文献

[1] 朱永强, 张旭. 《风电场电气系统》. 机械工业出版社 2010； [2] 黎文安. 《电气设备手册》. 中国水利水电出版社； [3] 施月华.《工厂常用电气设备手册》.