风电场变电站一次设备课件

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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”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产 生的。

绝缘材料耐热等级 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℃，绝缘材料使用 寿命减少1/2.





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； 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； 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。 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，从而控制转速在额定17.3转以内）。 直驱发电叶轮直接驱动发电机发电。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。


允许温升
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℃=60℃＞55℃，故应迅速采取 措施，使温升降低到允许值55℃以下。 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 压器上层油温度的允许值，还应规定变压器上层油的温升，这样，不管环境 温度如何变化，只要上层油温及上层温升不超过允许值，就能保证变压器绕 组温度不超过允许值，能保证变压器规定的使用寿命。
二、风力发电机组
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； 变流器额定输出电压：620V； 变流器额定输出电流：1400A；
国华敖包风电场电气运行培训 一次设备（一） 一次设备培训课件 ——丁一
一、一次设备命名准则


1、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）。 2、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）。 2.1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 35kVⅠ段母线，第三位2为35kVⅡ段母线。
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。


该规则是根据《调度规程》编制。 敖包风电场一次设备220kV母线及以上（即2011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。
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。 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。空载损耗又叫变压器的铁损 ，是指发生于变压器铁芯叠片内，周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。 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，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。




绝缘水平，就是指压器绕组额定耐受电压，用下列字母代号标志： 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。 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。 如：LI850AC360—LI400AC200/LI480AC200—LI250AC95/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；


一般来说有载调压装置应安装在变压器的高压侧 原因：1、高压侧电流小，切换时弧光小；2、线可以细点，开关可以 做的小一些；3、高压侧绕组匝数多，便于抽头；4、高压绕组在外层 ，抽头工艺简单。
课后问题
一、我场#1 主变有载调压开关有几级档位？ 二、值班过程发现低压侧电压过高/过低时， 应怎样调节档位（升档/降档）？
五、主变
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：230±8X1.25%/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
三、箱式变压器
基本参数：型号：S11-1600/35；额定容量：1600kVA； 额定电压：36.75±2x2.5%/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

IP防护等级


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。 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。 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。因此必须正确地选择试验电压的标准和耐压时间。

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220KVⅠ段母线电压互 感器隔离开关为219。 2.5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。



2.2出线断路器 ：出线断路器从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 。 2.3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。 2.4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 35kVⅠ段母线。同理2511表示220kV母线断路器至1号母 线侧隔离开关。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

四、351开关柜
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。