风电场电气部分的构成和主接线方式(PPT37页)

*,*,风电场电气系统,风电场电气部分的构成和主接线方式,风电场电气,系,系统,第,2,讲 风电,场,场电气部分,的,的构成,和主接线方,式,式,制作：朱永,强,强，张旭，,申,申惠琪,华北电力大,学,学,第,2,章 风电场,电,电气部分的,构,构成和主接,线,线方式,教学目标,掌握风电场,电,电气部分的,特,特点和基本,构,构成，,了解电气主,接,接线的基本,概,概念和设计,原,原则，,理解各种电,气,气主接线形,式,式的特点并,掌,掌握分析方,法,法，,理解和掌握,风,风电场电气,主,主接线设计,的,的基本思想,和,和依据。,关注的问,题,题,风电场与,常,常规电厂,的,的区别是,什,什么？其,电,电气部分,的,的构成有,哪,哪些？,电气主接,线,线的概念,和,和相关术,语,语有哪些,？,？其设计,原,原则又是,什,什么？,常见的电,气,气主接线,形,形式有哪,些,些？,风电场电,气,气主接线,应,应如何进,行,行设计？,2.1,风电场电,气,气部分的,构,构成,2.1.1,风电场与,常,常规电厂,的,的区别,风力发电,机,机组的单机容量,小,小,风电场的电能生产,比,比较分散，发电机组,数,数目多,风电机组输出的电,压,压等级低,风力发电,机,机组的类型多样,化,化,风电场的功率输出,特,特性复杂,风电机组并网需要,电,电力电子,换,换流设备,2.1.2,风电场电,气,气部分的,构,构成,总体而言,，,，风电场,的,的电气部,分,分也是由一次部分,和,和二次部,分,分共同组成,，,，这一点,和,和常规发,电,电厂站是一样的。,根据在电能生产,过,过程中的,整,整体功能，风电场,电,电气一次,系,系统可以,分,分为四个,主,主要部分,：,：风电机组,、,、集电系,统,统、升压,站,站及厂用,电,电系统。,目前，风,电,电场的主,流,流风力发,电,电机本身输出,电,电压为,690V,，经,过,过机,组,组升压变压,器,器将电压升,高,高到,10kV,或,35kV,。,2.1.2,风电场电,气,气部分的,构,构成,风电机组，除了风力机和,发,发电机以外，还,包,包括电力电子,换,换流器（有时也,称,称为变频,器,器）和对,应,应的机组升压,变,变压器（有的文,献,献称之为,集,集电变压,器,器）。,集电系统将风电机,组,组生产的电能按组,收,收集起来。分组采,用,用位置就近,原,原则，每组包,含,含的风电,机,机组数目,大,大体相同,。,。每一组,的,的多台机,组,组输出（,经,经过机组,升,升压变压,器,器升压后,）,）一般可,由,由电缆线,路,路直接并,联,联。,升压变电,站,站的主变压,器,器将集电,系,系统汇集,的,的电能再次,升,升高。,厂用电包括维持,风,风电场正,常,常运行及,安,安排检修,维,维护等生,产,产用电和,风,风电场运,行,行维护人,员,员在风电,场,场内的生,活,活用电等,，,，也就是风电场内,用,用电的部,分,分。,2.1.2,风电场电,气,气部分的,构,构成,风电场电,气,气一次系,统,统示意图如下图所,示,示：,其中各部,分,分为,1,风机叶轮,2,传动装置,3,发电机,4,变流器,5,机组升压,变,变压,6,升压站中,的,的配电装,置,置,7,升压站中,的,的升压变,压,压器,8,升压站中,的,的高压配,电,电装置,9,架空线路,1,2,3,4,5,7,6,8,9,2.2,电气主接,线,线及设计,要,要求,2.2.1,电气主接,线,线的基本,概,概念,2.2.1.1,地理接线,图,图,地理接线,图,图就是用来,描,描述,某,个,个,具,具,体,体,电,电,力,力,系,系,统,统,中,中,发,发,电,电,厂,厂,、,、,变,电,电,所,所,的,的,地,地,理,理,位,位,置,置,，,，,电,电,力,力,线,线,路,路,的,路,路,径,径,，,，,以,以,及,及,他,他,们,们,相,相,互,互,的,的,联,联,结,结,它,是,是,对,对,该,该,系,系,统,统,的,的宏,观,观,印,印,象,象，,只,表,表,示,示,厂,厂,站,站,级,级,的,的基,本,本,组,组,成,成,和,和,连,连,接,接,关,关,系,系，,无,无,法,法,表,表,示,示,电,电,气,气,设,设,备,备,的,的,组,组,成,成,火电厂,风电场,变电站,2.2.1.2,电,气,气,主,主,接,接,线,线,在,发,发,电,电,厂,厂,和,和,变,变,电,电,所,所,中,中,，,，,各,各,种,种,电,电,气,气,设,设,备,备,必,必,须,须,被,被,合,合,理,理,组,组,织,织,连,连,接,接,以,以,实,实,现,现,电,电,能,能,的,的,汇,汇,集,集,和,和,分,分,配,配,；,；,而,而,根,根,据,据,这,这,一,一,要,要,求,求,由,由,各,各,种,种,电,电,气,气,设,设,备,备,组,组,成,成,，,，,并,并,按,按,照,照,一,一,定,定,方,方,式,式,由,由,导,导,体,体,连,连,接,接,而,而,成,成,的,的,电,电,路,路,被,被,称,称,为,为电,气,气,主,主,接,接,线,线。,对,于,于,电,电,气,气,主,主,接,接,线,线,的,的,描,描,述,述,是,是,由,由电,气,气,主,主,接,接,线,线,图,图来,实,实,现,现,的,的,。,。,主,接,接,线,线,电,电,路,路,图,图用,规,规,定,定,的,的,电,电,气,气,设,设,备,备,图,图,形,形,符,符,号,号,和,和,文,文,字,字,符,符,号,号,并,并,按,按,照,照,工,工,作,作,顺,顺,序,序,排,排,列,列,，,，,以,以单,线,线,图,图的,方,方,式,式,详,详,细,细,地,地,表,表,示,示,电,电,气,气,设,设,备,备,或,或,成,成,套,套,装,装,置,置,的,的,全,全,部,部,基,基,本,本,组,组,成,成,和,和,连,连,接,接,关,关,系,系,某,些,些,需,需,要,要,表,表,示,示接,线,线,特,特,征,征的,设,设,备,备,则,则,要,要,表,表,示,示,其,其三,相,相,特,特,征,征,2.2.1.3,电,源,源,和,和,负,负,荷,荷,通,常,常,认,认,为,为,相,相,对,对,于,于,需,需,要,要,分,分,析,析,的,的,具,具,体,体,电,电,气,气,设,设,备,备,，,，,为,为,其,其,提,提,供,供,电,电,能,能,的,的,相,相,关,关,设,设,备,备,即,即,是,是,其,其电,源,源。,在,发,发,电,电,厂,厂,和,和,变,变,电,电,站,站,中,中,，,，,用,用,于,于,向,向,用,用,户,户,供,供,电,电,的,的,线,线,路,路,被,被,称,称,为,为,是,是负,荷,荷。,配,电,电,装,装,置,置用,于,于,具,具,体,体,实,实,现,现,电,电,能,能,的,的,汇,汇,集,集,和,和,分,分,配,配,，,，,它,它,是,是,根,根,据,据,电,电,气,气,主,主,接,接,线,线,的,的,要,要,求,求,，,，,由,由,开,开,关,关,电,电,气,气,、,、,母,母,线,线,、,、,保,保,护,护,和,和,测,测,量,量,设,设,备,备,以,以,及,及,必,必,要,要,的,的,辅,辅,助,助,设,设,备,备,和,和,建,建,筑,筑,物,物,组,组,成,成,的,的,整,整,体,体,。,。,2.2.1.4,设备工,作,作状态,运行中,的,的电气,设,设备可,分,分为四,种,种状态,，,，即运行状,态,态、热,备,备用状,态,态、冷,备,备用状,态,态和检,修,修状态。,运行状,态,态是指电,气,气设备,的,的断路,器,器、隔,离,离开关,都,都在合,闸,闸位置,；,；,热备用,状,状态是指设,备,备只断,开,开了断,路,路器而,隔,隔离开,关,关仍在,合,合闸位,置,置；,冷备用,状,状态是指设,备,备的断,路,路器、,隔,隔离开,关,关都在,分,分闸位,置,置；,检修状,态,态是指设,备,备所有,的,的断路,器,器、隔,离,离开关,已,已断开,，,，并完,成,成了装,设,设地线,、,、悬挂,标,标示牌,、,、设置,临,临时遮,栏,栏等安,全,全技术,措,措施。,2.2.1.4,设备工,作,作状态,送电过,程,程中的,设,设备工,作,作状态,变,变化为,：,：,停电过,程,程中的,设,设备工,作,作状态,变,变化为,：,：,2.2.1.5,倒闸操,作,作,利用开,关,关电器,，,，遵照,一,一定的,顺,顺序，,对,对电气,设,设备完,成,成上述,四,四种状,态,态的转,换,换过程,称,称为倒闸操,作,作。,倒闸操,作,作必须,严,严格遵,守,守基本,操,操作原,则,则,2.2.2,电气主,接,接线的,设,设计原,则,则,发电厂,主,主接线,设,设计的,基,基本要,求,求有三,点,点：,一、可,靠,靠性,供电可,靠,靠性是电力,生,生产的,基,基本要,求,求，在,主,主接线,设,设计中,可,可以下,几,几方面,加,加以考,虑,虑：,任一断,路,路器检,修,修时，,尽,尽量不会影,响,响其所,在,在回路,供,供电；,断路器,或,或母线,故,故障及,母,母线检,修,修时，,尽,尽量减少停,运,运回路,数,数和停,运,运时间，并保,证,证对一,级,级负荷,及,及全部,二,二级负,荷,荷或大,部,部分二,级,级负荷,的,的供电,；,；,尽量减小发,电,电厂、,变,变电所,全,全部停,电,电的可,能,能性。,2.2.2,电气主,接,接线的,设,设计原,则,则,二、灵,活,活性,发电厂,主,主接线,应,应该满,足,足在调,度,度、检,修,修及扩,建,建时的灵活性：,调度,时,时，应,可,可以,灵,灵活,地,地投,入,入和,切,切除,发,发电,机,机、,变,变压,器,器和,线,线路,，,，灵,活,活调,配,配电,源,源和,负,负荷,，,，满,足,足系,统,统在,事,事故,、,、检,修,修以,及,及特,殊,殊运,行,行方,式,式下,的,的系,统,统调,度,度要,求,求；,检修,时,时，可,以,以方,便,便地,停,停运,断,断路,器,器、,母,母线,及,及其,继,继电,保,保护,设,设备,，,，进,行,行安,全,全检,修,修不,至,至影,响,响电,力,力系,统,统的,运,运行,和,和对,用,用户,的,的供,电,电；,扩建,时,时，可,以,以容,易,易地,从,从初,期,期接,线,线过,渡,渡到,最,最终,接,接线,。,。,2.2.2,电气主接,线,线的设计,原,原则,三、经济,性,性,在满足可,靠,靠性、灵,活,活性要求,的,的前提下,，,，还应尽,量,量做到经济合理：,投资省：,主接线力求,简,简单，继电,保,保护和二次,回,回路不过于,复,复杂，采取,限,限制短路电,流,流的措施；,占地面积小：主接线设,计,计要为配电,装,装置布置创,造,造条件，尽,量,量使占地面,积,积小；,电能损失少：经济合理,地,地选择主变,压,压器的种类,、,、容量、数,量,量，并尽量,避,避免因两次,变,变压而增加,的,的电能损失,。,。,2.3,常用的电气,主,主接线形式,2.3.1,电气主接线,的,的分类,在发电厂和,变,变电站中，,配,配电装置实,现,现了发电机,、,、变压器、,线,线路之间的电能的汇集,和,和分配，这些设备,的,的连接由母,线,线和开关电,器,器实现，母线和开关,电,电器的不同,的,的组织连接也就构成就,了,了不同的接线,形,形式。,主接线形式,可,可以分为两,大,大类：有汇流母线,和,和无汇流母,线,线。,汇流母线，简称母线，是汇集和,分,分配电能的,设,设备。,2.3.1,电气主接线,的,的分类,有汇流母线,采用有汇流,母,母线的接线,形,形式便于实现多,回,回路的集中。,接线简单、清晰,、,、运行方便，有利于安,装,装和扩建。,配电装置占,地,地面积较大,，,，使用断路,器,器等设备增,多,多，因此更适用于回路,较,较多的情况，一般进出,线,线数目大