风电场变电站一次设备课件

1、一次设备培训课件一次设备培训课件 国华敖包风电场电气运行培训国华敖包风电场电气运行培训一次设备（一）一次设备（一） 丁一丁一 一、一次设备命名准则n1、母线：单母线，称1号母线（#1M）；单母线分段，分别称1号、2号母线（1M、2M）。n2、断路器：断路器编号110kV、220kV网络采用三位数字表示、第一位为电压等级（110千伏用1表示， 220千伏用2表示）。n2.1母联断路器：用被联结的两条母线编号组成，小数在前，大数在后。 例：35kV1、2号母线间的联络断路器为312，其中第一位3代表35kV电压等级，第二位1为35kV段母线，第三位2为35kV段母线。n2.2出线断路器 ：出线断路

2、器从51起，按出线间隔顺序编号。如220kV出线从固定端第一个间隔开关为251，依次为252、253（当出线数超过9时，改为60，61继续编号。）例：川国线出线断路器编号为251，川德线为252 。n2.3主变压器断路器 ：按主变序号从01起编号，如201、202分别为1#主变和2主变220kV侧断路器，同理301、302分别为1#主变和2主变35kV侧断路器。n2.4隔离开关编号 ：2.4.1母线隔离开关由所属断路器+母线号四位数组成。如3121表示35kV母联断路器至1号母线侧隔离开关。其中312为35kV母联断路器编号，1代表35kV段母线。同理2511表示220kV母线断路器至1号母线

3、侧隔离开关。2.4.2线路出线隔离开关、主变压器的主变隔离开关。 用“断路器号+6”组成。 如出线断路器251 其线路侧隔离开关为2516； 1#主变压器断路器为201， 其主变侧隔离开关为2016。 2.4.3电压互感器隔离开关 由“电压等级+母线号+9”组成。 如220KV段母线电压互感器隔离开关为219。n2.5接地刀闸： 2.5.1.接地刀闸除以下各项特殊规定外，均按隶属关系由“隔离开关号+7”组成。 如25117为对应2511隔离刀闸的接地刀闸。2.5.2线路出线上线路侧的接地刀闸，由“隔离开关号+隔离开关组别7”组成。 如出线断路器251，出线隔离开关为2516，其线路侧第一组接地

4、刀闸为251617，断路器侧接地刀闸为25167 。 2.5.3母线上的接地刀闸，由“电压等级+母线号+组别7”组成。 如220kV的接地刀闸为2117。 2.5.4 主变压器中性点接地隔离开关，以“电压等级+主变压器序号+0”组成。 如1#主变220kV侧中性点接地隔离开关为210。 2.5.5电压互感器等元件的接地隔离开关，分别在该元件隔离开关编号之后加“7”表示。 如1#母线的电压互感器隔离开关219与互感器之间的接地刀闸为2197，靠母线侧的接地隔离开关视为母线接地隔离开关，编号同本条2.5.3，为2117。n该规则是根据调度规程编制。n敖包风电场一次设备220kV母线及以上（即201

5、1隔离刀闸以上和中变中性点210地刀）为地调管辖，2011隔离刀闸以下为自主管理。负荷归中调管理。二、风力发电机组n基本参数：基本参数：金风77/1500风机采用水平轴、三叶片、上风向、变速变桨调节、直接驱动、外转子永磁同步发电机并网的总体设计方案。机组采用AC-DC-AC变流方式，将发电机发出的低频交流电经整流转变为直流电，在逆变成620V工频交流电，经箱变送入升压站。机组额定功率：1500kW；叶轮直径：77m；轮毂高度：65m；切入风速：3m/s；额定风速：11.1m/s；发电机额定功率：1580kW；发电机额定电压：720V；发电机额定电流：642A；发电机额定转速：17.3rpm；变

6、流器额定输出电压：620V；变流器额定输出电流：1400A；n水平轴水平轴为叶轮旋转中心线与地面水平，还有一种垂直轴叶轮旋转中心线与地面垂直；n三叶片三叶片叶片为三个叶片，历史上出现过单叶片、双叶片、多叶片等。根据历史经验，三叶片风机在动稳定性、经济性符合最佳条件，故目前风机大部分采用三叶片形式；n上风向上风向表示机头正对风向，绝大部分风机均采用上风向。明阳3.0MW陆上风机采用了下风向，最大的优点在于允许大直径叶片拥有更大的受力形变。n变速变桨调节变速变桨调节金风1500型风机在额定风速以下采用变速调节（叶片迎风角度最大，风速越大转的越快），额定风速以上变桨调节（通过变桨系统改变叶片角度，从

7、而控制转速在额定17.3转以内）。n直驱发电直驱发电叶轮直接驱动发电机发电。双馈异步发双馈异步发电叶轮带动变速齿轮箱，再带动双馈发电机发电。目前双馈异步风机是主流，国内只有金风和湘电在做直驱。三、箱式变压器n基本参数：型号：S11-1600/35；额定容量：1600kVA；额定电压：36.752x2.5%/0.62kV；连结组标号：Dyn11；短路阻抗：6.64%；防护等级:IP54。短路阻抗是指将变压器二次绕阻短路，在一次绕阻施加电压（Uz），当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压与额定电压（Un）之比的百分数，即Uz%=Uz/UnX100%。它对于变压器在二次侧发生突然短路时，会产生

8、多大的短路电流有决定性的意义。当变压器负载出现短路时，短路阻抗越小，短路电流越大，变压器承受的电动力越大四、351开关柜n基本参数：额定电压：40.5kV；额定电流：1250A；额定短时耐受电流：31.5kA；额定短时持续时间：4S；额定雷电冲击耐受电压：192kV;额定短时工频耐受电压：99kV；额定频率：50Hz；防护等级：IP4X（对液体无防护）。 关于IP防护等级： IP防护等级系统是由IEC所起草，将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。IP防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。I

9、P防护等级n额定短时耐受电流：在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的电流的有效值。该数值主要用于确定导线的截面积。又称热稳定电流。n额定雷电冲击耐受电压：指对设备进行绝缘等级的测试，测试的击穿绝缘电压等级越高，所承受的电压也就越大。n额定工频耐压：是指长期交变电压作用下电器的绝缘强度。工频耐受电压性能是由工频交流耐压试验确定（是考验被试品绝缘承受各种过电压的有效方法，对保证设备安全运行具有重要意义。）设备在该电压等级下绝缘应不被击穿。交流耐压试验属于破坏性试验，它会使原来存在的绝缘弱点进一步发展，使绝缘强度逐渐降低，形成绝缘内部恶化和积累效应。因此必

10、须正确地选择试验电压的标准和耐压时间。五、主变n基本参数：型号：SZ11-100000/220 ；额定容量：100000/100000/30000kVA；绝缘水平：h.v. 线路端子 SI/LI/AC 750/950/395kV； h.v. 中性点端子 LI/AC 400/200kV； I.v. 线路端子 LI/AC 200/85kV；额定电压及分接范围：2308X1.25%/36.75/10.5kV；联接组标号：YNyn.0+d11；空载电流：0.1%；空载损耗：60kW；负载损耗：351.97kW；短路阻抗：14.69%；绝缘耐热等级：A n绝缘水平，就是指压器绕组额定耐受电压，用下列字母

11、代号标志： LI雷电冲击耐受电压 SI操作冲击耐受电压 AC工频耐受电压。n变压器的绝缘水平是按高压、中压、低压绕组的顺序列出耐受电压值来表示（冲击水平在前）的，其间用斜线分隔开。分级绝缘的中性点绝缘水平加横线列于其线端绝缘水平之后。 n如：LI850AC360LI400AC200/LI480AC200LI250AC95/LI75AC35。 含义为：220KV三侧分级绝缘的主变压器，高压侧引线端雷电冲击耐受电压是850kV，工频耐受电压是360kV，高压侧中性点引线端雷电冲击耐受电压是400kV，工频耐受电压是200kV； 中压侧引线端雷电冲击耐受电压是480kV，工频耐受电压是200kV，中

12、压侧中性点引线端雷电冲击耐受电压是250kV，工频耐受电压是95kV；低压侧引线端雷电冲击耐受电压是75kV，工频耐受电压是35kV；n变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流空载电流空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成如果空载电流超过额定电流的10%，变压器的损耗就会增大；当空载电流超过额定电流的20%时，变压器就不能使用，因为它的温升将超过允许值，工作时间稍长，严重的就会导致烧毁事故。n当用额定电压施加于变压器的一个绕组上，而其余的绕组均为开路时，变压器所吸收的有功功率叫空载损耗空载损耗。空载损耗又叫变压器的铁损，是指发生于变压器铁芯叠片内，周

13、期性变化的磁力线通过材料时，由材料的磁滞和涡流产生的，其大小与运行电压和分接头电压有关。n对双绕组变压器来说，当以额定电流通过变压器的一个绕组，而另一个绕组短接时变压器所吸收的有功功率叫做变压器的短路损耗。对于多绕组变压器，短路损耗是以指定的一对绕组为准。短路损耗又称变压器的铜损，也称负载损耗负载损耗，是由变压器绕组的电阻引起的，是由经过绕组的负荷电流产生的。n当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，好像一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁

14、芯发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升温升主要由铁损和铜损产生的。n绝缘材料耐热等级绝缘材料耐热等级n我场#1 主变等级为A，场变等级为F；绕组的平均温度越比油温高10。故油浸自冷变压器上层油温最高允许温度为95，考虑到油温对油的劣化影响（油温每升高10，有的氧化速度增加1倍），故上层油温的允许值一般不超过85。我场规定：#1主变上层油温最高不得超过80。8度规则：变压器运行温度超过允许温度后，每上升8，绝缘

15、材料使用寿命减少1/2.n允许温升允许温升n运行中的变压器，不仅是要监视上层油温，而且还要监视上层油的温升。这是因为当周围环境温度较低时，变压器外壳的散热能力将大大增加，使外壳温度降低较多，变压器上层油温不会超过允许值，但变压器内部的散热能力不与周围环境温度的变化成正比，周围环境温度虽然降低很多，但其内部散热能力却提高不少，变压器绕组的温度可能超过允许值。所以，在周围环境温度较低的情况下，变压器大负荷或超负荷运行时，上层油温虽未超过允许值，但上层油温升可能已超过允许值，这样运行是不允许的。如一台油浸自冷变压器，周围空气温度为20，上层油温为75，则上层油的温升为75-20=55，为超过允许值55，且上层油温也未超过允许值85，这台变压器运行时正常的。如果这台变压器周围空气温度为0，上层油温为60（未超过允许值85），但上层油的温升为60-0=6055，故应迅速采取措施，使温升降低到允许值55以下。n由上述分析可知，为便于检查和正确反应变压器绕组的温度，不但要规定变压器上层油