金风3MW PM风电机组动力电缆选型设计书(发电机到变流装置之间)
金风3MW陆上机组介绍(1)
技术特点-直驱永磁
• 全功率变流器－适应未来更宽的电网接入要求，未来更低的升级改造投入； • 通过全功率变频器并网，风机的并网特性主要受变频器特性控制，而不受电 机特性影响；
•电网友好型机组！
1、零电网冲击，低电压穿越能力突出
2、并网友好型风机，实现功率的柔性控制，优良的有 功功率，无功功率和电压控制能力
3MW直驱发电机
3350kW 线圈匝数 ：10 线规 ：10×4.9 定子槽深 ：124mm 永磁体厚度 ：20mm 磁极宽度 ：140mm 永磁体牌号：39SH 气隙：7.0mm 转子外径：4960mm 定子外径 : 4825mm 铁心长度 :1163mm 散热系统：内循环外循环电机与2.5mw 互通，散热芯体尺寸增加
• 更宽的调整范围－更好的利用风能； • 叶轮直接驱动发电机－传动链效率高； • 永磁励磁发电机－发电机效率高；
•高效率机组！
技术特点-直驱永磁
• 无齿轮箱直驱机组－机组寿命期内没有齿轮箱失效之忧； • 无齿轮油过滤、循环、散热系统，无高速机械刹车； • 无发电机滑环、碳刷－减少机组部件，提高机组可靠性；
2.5MW与3MW平台继承性
3MW发电机电磁设计方案
目前2.5MW发电机
额定功率 2600kW 线圈匝数：13 线规：10×3.35 定子槽深：116mm 永磁体厚度：20mm 磁极宽度：136mm 永磁体牌号：39SH 气隙长度：7.5mm 转子外径：4935mm 定子外径: 4800mm 铁心长度: 863mm
改进内容
•
定子支架外径和2.5MW发电机相同；总体技术方案相同；
2.5MW与3MW平台继承性
机舱系统结构总成图
• 机 舱 罩 总 成
• 散 热 系 统
风电设计任务书
风电设计任务书嘿，朋友们！咱今天来聊聊风电设计任务书这档子事儿。
你说这风电设计啊，就好比是给大风建一个家。
想象一下，那呼呼吹的大风，得有个合适的地方让它安安稳稳地待着，还能乖乖给咱发电呢！咱先说这选址，那可得精挑细选。
不能随随便便找个地儿，得考虑风的资源够不够丰富。
要是找个风都不咋吹的地方，那不就白瞎功夫啦！就像你想钓鱼，不得找个有鱼的池塘嘛。
而且这地方还得交通便利些，不然那些大家伙设备咋运过去呀，难不成靠咱人力扛过去？那可真是太搞笑咯！然后就是风机的选型啦。
这就跟咱买鞋似的，得合脚呀！不同的风机有不同的特点和适用场景，咱得根据实际情况来挑。
大的小的，高的矮的，各有各的用处。
要是选错了型号，那可就好比穿了双不合脚的鞋，走起来别扭不说，还可能摔跟头呢！还有那塔架，那可是风机的大支柱呀！得结实得很呐。
要是塔架不牢固，风一吹就摇摇晃晃的，那多吓人呀，风机还咋好好工作呀。
这就跟盖房子一样，根基得打牢了，房子才能稳稳当当的。
再说说那电气系统，这可是风电的神经系统呀。
得把电传输出去，还得保证安全稳定。
这要是出了啥岔子，那不就跟人的神经错乱了似的，可不行哟！设计的时候，咱可得方方面面都考虑到。
不能马虎，不能偷懒。
这可不是闹着玩的事儿，这关系到能不能好好利用风能，为我们提供清洁的电力呢！你想想，要是我们的风电设计得特别好，那大风呼呼吹，电就源源不断地产生，多棒呀！这不仅能为我们的生活提供便利，还能为保护环境出一份力呢。
所以啊，朋友们，风电设计任务书可真是个重要的东西。
我们得认真对待，就像对待一件珍贵的宝贝一样。
让我们一起努力，把这个“大风的家”建得漂漂亮亮的，让风能为我们的生活增添更多的美好吧！怎么样，是不是觉得很有意思呀？反正我是这么觉得的！。
更换金风1.5MW风机发电机指导书
目录1工程概况及特点 (1)1.1编制依据 (1)2工程概况 (1)2.1工程名称 (1)2.2主要工程量 (1)2.3工程特点 (1)3.施工准备及条件 (1)4.施工方案 (1)4.1 拆卸方案 (1)4.2 安装方案 (2)5. 施工安全、技术措施 (6)6.附录 (6)1工程概况及特点1.1编制依据1.1.1《起重机安全规程》(GB6067)1.1.2《金风1500kW系列风力发电机组安装手册（通用部分）》1.1.3《金风1500kW系列风力发电机组安装手册（塔架部分）》1.1.4《电力建设安全工作规程》（2003版）1.1.5《高空作业机械安全规则》(JGJ5099-98)1.1.6《电力工程建设现场施工技术管理安全工作规程与质量监督检查、验收及工程建设标准强制性条文》1.1.7《起重工操作规程》1.1.8电力设备安装与检修标准强制性条文实施手册》2工程概况2.1工程名称龙源达坂城风电三场二期金风1500KW风力机F4-15发电机更换工程2.2主要工程量叶轮的拆卸和安装，发电机的拆卸和安装，相关电气元件拆卸及安装等。
2.3工程特点金风1500型是国产风机，本次吊装的特点是所用吊车是大吨位的汽车吊。
针对本工程的特点，我公司拟采用以下主要机械设备：a.拆卸：现场用50t汽车吊和500t汽车吊拆卸叶轮和发电机。
b.安装：现场用500t汽车吊和50t汽车吊配合吊装发电机和叶轮。
3.施工准备及条件施工前通往安装现场的道路要清理平整，路面须适合运输卡车、拖车和主吊车的移动和停放。
松软的土地上应压实后方可进入设备车辆，防止车辆下陷。
风机安装人力、起重机械、吊索具，检测合格，具备施工条件，安装工器具准备完全。
施工技术交底、施工方案和措施的落实到位。
（详见附录）4.施工方案4.1 拆卸方案4.1.1叶轮拆卸叶轮总重量为32.1t，叶轮拆卸采用一辆500t汽车吊做主力吊机，辅助吊车为50t汽车吊。
500t汽车吊在78.6m主臂工况下，16m作业半径额定起重量是52t，承载率为61.7%。
风力发电场变配电工程电气设计
毕业论文本科毕业设计风力发电场变配电工程电气设计风力发电厂电气部分设计摘要风力发电作为一种清洁的可再生能源发电方式,已越来越受到世界各国的欢迎，与此同时，风电场设计也备受重视。
虽然风电场电气设计与传统电厂设计的原理相同,但传统的设计方法并不一定适合风电场设计。
所以有必要进行专门针对风电场电气主接线设计的研究。
风电场的电气设计主要包含几个方面：风力发电机组升压方式、风电场集电线路选择、风机（风电机组）分组及连接方式。
现国内外风力发电机组出线电压多为690V，多采用升至35kV方案。
风电场集电线路方案一般采用架空线或电缆敷设方式。
架空线的成本较低,但可靠性较低,电缆的成本高,可靠性也高；集电线路结构有4种常用方案，链形结构；单边环形结构；双边环形结构；复合环形结构。
链形结构简单，成本不高。
环形设计成本较高，但其可靠性较高。
风力发电机分组多为靠风机的排布位置、及结合现场施工的便捷性制定。
本文主要针对风电场电气主接线进行设计和优化,通过对风机的分组和连接方式、风电场集电线路方案、风电场短路电流计算及设备选取等的问题进行深入的计算与讨论，提出一些关于风机分组连接、集电线路设计的可行方案。
并通过现有风电场的数据，对方案进行技术和经济方面的比较，确定最终方案并对其进行优化。
为今后的风电场设计提供一些经验和参考意见, 便于今后找出一套适用于风电场电气主接线设计的方法。
关键词：风电场,电气设计, 集电系统ABSTRACTBy the wind power as one kind of clean renewable energy source the electricity generation way, the design of wind farm has been popular and been paid attention to with the world. Although the electrical design of wind farm and the traditional design technology at the electrical principle is the same, but sometimes the methods are not suitable in fact. So specifically for the electrical design of wind farm has come into being.The electrical design of wind farm mainly includes several aspects: wind turbinewind farm collectorvoltage,line selection,wind(wind turbine)group and connection. Now the domestic and internationalwind turbineoutput voltageis 690V,the use ofup to35kV.. Wind farm electrical collector system generally uses the bus or cable. The cost of bus is relatively lower, but reliability is low, cable is high costs and high reliability; The electrical collector system has four common solutions, string clustering; Unilateral redundancy clustering; Bilateral redundancy clustering; Composite redundancy clustering. String clustering is simple structure, cost is not high. With redundancy design cost is higher, but it has high reliability. For more on WTGS group and combining lay on its location and the convenient of building.We will discuss about the main points of the wind farm electrical design and optimized. It will get some design which is about the grouping and connection and the connection lines that can be used, by calculating and discussing, include the grouping and connection of the WTGS, the connection lines, the wind farm electrical short-circuit current computation , the equipment selection and so on. We will compare different schemes from the economic and technical aspects based on exciting wind farm data, then optimizing and being sure these plans. These conclusions and viewpoints can be references for the future wind farm design, and be easy finding out a set of way to be suitable the electrical design of wind farm.KEY WORDS: Wind farm, electrical design, electrical collector system绪论课题背景众所周知，能源和环境是当今世界共同面临的重大问题，为此，大力发展可再生能源已经成为人类的共识。
风电工程电气设计要求和选型
站用电： 1台315/400kVA站用变压器。
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主要电气设备选型
两种型式配电装置对比
方案
设备绝 缘性能
安全性 可靠性
各元件 之间连 接
安全性 故障率
设备检修维护
运行费用
GIS
敞开式
GIS设备绝缘性能稳定，以SF6 为绝缘介 质，电器设备密封于金属外壳内．设备外 绝缘不受外界污秽环境影响，适宜在沿海 盐雾和污秽等级较高的地区。
直驱型风力发电系统
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风力发电机组简介
风力发电机组相关部件 ➢风力发电机的主要部件有：风机叶片、发电机、齿轮箱、控制器、 变流器、偏航系统。 ➢其他部件有液压刹车系统、散热器、连轴器、轴承等。 ➢塔架和结构件包括轮毂、主轴、机舱底坐、法兰盘等。 ➢国内为风机厂配套大部件的生产厂数量猛增 ，国产化比例超90%。
风机吊装
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风电场电气工程设计
风电场电气工程设计主要内容
线路电气 场内集电线路 电气一次 电气主接线、设备选择、电气设备布置、过电压保护及接地、场用电、照 明、图像监视 电气二次 计算机监控系统、元件保护、二次接线、站用电及直流 系统继电保护 系统继电保护及安全自动装置 调度自动化 调度关系、远动信息的传送方式和通道要求、远动信息内容、远动系统、 风电场远方电能量计量计费系统、调度数据网络、管理信息网络接入及二次 安全防护、调度运行管理系统、调度发电计划管理系统 通信部分 风电场场内通信、系统通信
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升压站电气工程
风电场升压站控制和保护
风电场控制、保护、测量和信号 风力发电机组：风电场监控系统分为在现场单机控制、保护、测量和信号 等在控制室对各台风电机组进行集中监控 。 箱式变电站 ：箱式变电站高压侧采用负荷开关熔断器保护，低压侧采用 自动空气开关作为箱式变内部及风电机组出口引线故障的保护。 风电场控制室 ：风电场控制室布置在110kV升压站内，与110kV升压站 主控制室在同一房间内。 采用计算机监控方式对风电场场区中的风力发电 机组进行集中监控和管理。
风电场风电机组选型方案
风电场风电机组选型方案1.1 风电机组选型原则1.1.1 风电机组应满足风电场安全等级要求，根据风资源分析成果，确定风电机组采用IECⅠ、Ⅱ、Ⅲ类或S类风电机组。
1.1.2 风电机组的性能应满足场址区特殊环境、气候等条件要求。
1.1.3 风电机组选型应充分考虑电网的特点和要求，风电机组宜具备低电压穿越能力、无功补偿能力等。
1.1.4 风电机组选型应考虑已运行风电场的业绩、制造厂家技术和服务水平等因素。
1.1.5 单机容量选择需考虑风电场地形地貌、总装机规模等条件，目前单机容量宜选750kW级及以上机型。
除特殊地形要求外，提倡选择MW级风电机组。
1.2 风电机组选型比较1.2.1 按照上述风电机组机型选择考虑的主要原则，通过不同风电机组机型技术经济方案比选，选择度电成本较低、运行维护成本较低的风电机组作为风电场的可选机型。
表6-1 不同风电机组机型综合比较表括风电机组主机设备投资及相关配套费用，其中比较方案的设备报价采用向制造厂家初步询价价格，相关配套费用根据相关定额、场址建设条件进行估算。
各方案发电效益为各方案机型的理论发电量，各方案投资费用及发电效益比较见表6-1。
1.2.3不同风电机组机型选型比较时，还应考虑拟选风电机组机型的成熟度、制造商的业绩、运行维护成本以及收益率指标等因素。
1.3 风电机组轮毂高度选择1.3.1根据风电机组机型选择确定的风电机组塔架定型高度，拟定不同的风电机组轮毂预装高度方案进行技术经济比较，选择风电机组的轮毂安装高度。
1.3.2 风电机组轮毂安装高度方案比较可采用差额投资内部收益率法。
各方案投资费用仅比较各方案间不同的部分，包括塔架费用、风电机组基础费用、设备吊装费用等；各方案发电效益根据各高度的风速资料结合选定的机组功率曲线进行计算。
方案比较的基准内部收益率取8％。
1.4 风电场发电量估算1.4.1理论年发电量估算利用风能资源评估专业软件，结合风电场预装轮毂高度测风塔代表年逐时风速、风向系列资料及选定的风电机组机型和风电机组功率曲线，进行风场模拟分析，计算各风电机组标准状态下的理论年发电量。
GUP3MW双馈风力发电机组培训教材
GUP3MW双馈风力发电机组培训教材一．3MW风力发电机组整机构架二．控制系统2.1 控制系统构成主控系统：塔上控制柜+塔底控制柜核心巴赫曼PLC 控制系统执行机构：变桨系统变流器 +发电机偏航系统信号采集反馈单元（各传感器）：叶轮转速传感器、发电机编码器、风速仪、风向标、PCH 震动传感器等遵循闭环控制原理：2.2 主控系统硬件组成UPC 3MW PLC 系统分为塔上1#站（主站），2#站（从站）和塔底3#站（从站）3部分组成，各站点硬件组成如下图示，因机型不同：海上机型、潮间带、陆上机型，部分模块选型略有不同。
详见图纸2.2.1 PLC 模块介绍背板✓背板作为控制器的组成部分，作用是实现与PLC 模块间的机械和电气连接；通过K-BS240电缆，一个背板可扩展成16个模块连接点；✓背面的后面是滑道，实现与控制柜的固定和可靠的接地点✓一个背板或背板组称为一个站点，一个站点不允许有两个单独背板，一个控制器最多能有16个站点；✓背板的扩展有多种形式：扩展电缆、总线扩展模块（BEM/BES），快速总线模块（FM/FS）、标准的通讯模块（CM/CS）；✓通过FM/FS（光纤通讯）可实现更长距离传输，最多可增加至222个I/O 模块连接点（主站12个+15个从站*每个从站14个）；✓在主站的16个模块连接点中，其中必包含一个处理器和一个电源模块（依据不同的处理器型号，有的是集成在处理器内，有的是外部独立的）；✓每个模块号码的定义是按每个站的从左至右的顺序从“1”开始的。
GUP 3MW 机舱柜用的是BS210，塔底柜用的是BS206。
●处理器模块MPC2XX系列处理器是M1控制器的核心，集成了2个以太网接口，一个PC 卡插口，和2个RS232/422/485接口，一个USB 接口，其中参数40代表CPU主频为400MHZ，需要和电源模块配套使用。
MX207具有供电模块（DC-DC，为背板供电），集成了一个CAN总站和一个100Mbit的以太网接口，（MOOG和能建变桨使用），如果和电源模块一起使用，内部电源将自动关闭。
风力发电机组选型
■ 型式认证 ❏ 通过设计评估、型式试验、生产质量控制审核等工作，就新型号的风力 发电设备对规范、标准的符合性进行评价 ❏ 目的是确认风力发电机组是按设计条件、指定标准和其它技术要求进行 设计、验证和制造的，证明风力发电机组是可以按照设计文件要求进行 安装、运行和维护的
■ 项目认证 ❏ 目的是评估已通过型式认证的风力发电机组和对应的塔基设计是否能与 外界条件、可适用的构造物和电力参数适应，以及是否满足与指定场地 有关的其它要求 ❏ 认证机构应评估场地的风资源条件、其它环境条件、电网条件以及土壤 特性是否和风力发电机组设计文件和塔架设计文件中确定的参数相一致
❏ 我国风电场多处于大电网的末端，拟选风力发 电机组的电能质量和电气运行参数应尽量与电 网条件相匹配，如电压波动、频率波动、三相 不平衡、低电压穿越能力、无功补偿要求等， 以保证机组不会因为电网的原因停机造成电量 损失
选型的方法步骤
■ 1、根据交通运输条件和安装条件，结合 当前市场的主流，确定单机容量的范围
■ 能否合理地进行风力发电机组的选型将直接决定风电场的发 电量以及项目在整个运行期（一般为20年）的经济效益
选型的基本原则
■1、质量认证
❏ 最重要的一个方面，保证机组正常运行及维护最根本的保障体系 ❏ 风力发电机组制造都必须具备ISO9000系列的质量保证体系的认 证
❏ Germanischer Lloyd Wind Wnergie GmbH（简称GL）于1986 年出台了第一套针对风力发电机组的设计准则并随后进行了几次补充 和完善 ❏ 国际电工委员会（IEC）于1994年出版了《风力发电机组——第 一部分 安全要求》（IEC61400-1），此后IEC又先后出台了多个 IEC61400标准，对涉及风力发电的11个不同领域进行了规范 ❏ DNV（挪威船级社）、Lloyd、Risoe、德国风能研究所、荷兰能 源研究中心等，国内的中国船级社（CCS）也已组织建立了中国的风 电质量认证体系
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金风3MW PM风电机组动力电缆选型设计
（发电机至变流装置）
1 已知计算参数：
发电机计算参数
发电机额定功率：3000 kW
发电机额定电压：690V（带电容器）
发电机绕组接线方式：星接
发电机额定功率因数：1
2 电缆选型计算
先核算每相最大工作电流I
max
如下：
〔机组的功率因数：cosФ=1 P=1.732*UI cosФ〕
三相额定功率P
N三相
＝3000/2=1500kW；
I max ＝I
N三相
=1500/（1.732*0.69* cosФ）=1255A
3 选型设计
导体类型选择：6类铜导体（风电机组使用环境要求）；
导体芯数选择：六相（两个三相绕组，即三芯）；
导体绝缘选择：EPR乙丙橡皮；
导体护套选择：CPE或相当物阻燃橡皮；
导体截面选择：
电压等级选择1500V,因为基于IGBT脉冲整流的AC-AC变流器方案中存在瞬间的du/dt影响，其范围是1100V～1400V之间，而本选型方案需要适合我公司两种变流技术方案；
根据远东电缆有限公司提供的数据，FDZ-YEYH 1500V-1×240电缆在空气中的载流量为784A, FDZ-YEYH 1500V-1×300电缆在空气中的载流量为894A, 因此初步选择导体截面为：240 mm2和300mm2各三根
额定允许载流量：240 mm2为784A;300 mm2为894A(是FDZ-YEYH 1500V电缆在30℃的环境温度、间隙大于1根电缆直径时空气中的额定载流量)，见附件1:
4 校验：
1
2、按长期发热条件校验：
KI al ≥I max （K 为修正系数， I al 为标准敷设条件下的额定载流量），其中环境
注：缆芯工作温度为90℃，北方地区环境温度为35℃,南方环境温度为40℃。
3、电压损失校验：
因为线路比较短，因此可以认为上述选型满足电压损失校验。
4、经济电流密度校验：对于全年负荷利用小时数较大、母线长度大于20m 且传输容量较大的回路才用经济电流密度校验，因此本次选型没做该校验。
4 选型结论：建议每相用3根FDZ-YEYH 1*300的电缆
附件1 江苏远东电缆有限公司提供的截面-额定载流量对应表:
附件2:。