风力发电课件--电气系统共38页文档

风电场电气部分的构成和主接线方式
§2.2.1.2 电气主接线 在发电厂和变电所中，各种电气设备必须被合理组织连接以实 现电能的汇集和分配；而根据这一要求由各种电气设备组成， 并按照一定方式由导体连接而成的电路被称为电气主接线。
对于电气主接线的描述是 由电气主接线图来实现的。
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 某些需要表示接线特征的 设备则要表示其三相特征
风电场电气系统
风电场电气部分的构成和主接线方式
§2.2.1.5倒闸操作 利用开关电器，遵照一定的顺序，对电气设备完成上述四 种状态的转换过程称为倒闸操作。 倒闸操作必须严格遵守基本操作原则
风电场电气系统
风电场电气部分的构成和主接线方式
§ 2.2.2 电气主接线的设计原则
发电厂主接线设计的基本要求有三点：
风电场电气系统
风电场电气部分的构成和主接线方式
§2.1.2风电场电气部分的构成
风电场电气一次系统示意图如下图所示：
其中各部分为
1风机叶轮
2传动装置
3发电机
4变流器
5机组升压变压
6升压站中的配电装置
2
3
1
4
7升压站中的升压变压器 5
8升压站中的高压配电装置
9架空线路
风电场电气系统
9
8 7 6
风电场电气部分的构成和主接线方式
风电场电气部分的构成和主接线方式
§ 2.2.2 电气主接线的设计原则
二、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： 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； 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； 扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。
风电场电气部分的构成和主接线方式
§2.1.2风电场电气部分的构成
总体而言，风电场的电气部分也是由一次部分和二次部分 共同组成，这一点和常规发电厂站是一样的。 根据在电能生产过程中的整体功能，风电场电气一次系统 可以分为四个主要部分：风电机组、集电系统、升压站及 厂用电系统。 目前，风电场的主流风力发电机本身输出电压为690V，经 过机组升压变压器将电压升高到10kV或35kV。
风电场电气系统
§2.2.1.4设备工作状态
风电场电气部分的构成和主接线方式
运行中的电气设备可分为四种状态，即运行状态、热备用 状态、冷备用状态和检修状态。
运行状态是指电气设备的断路器、隔离开关都在合闸位置；
热备用状态是指设备只断开了断路器而隔离开关仍在合闸 位置；
冷备用状态是指设备的断路器、隔离开关都在分闸位置；
风电场电气系统
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§ 2.2.2 电气主接线的设计原则
三、经济性 在满足可靠性、灵活性要求的前提下，还应尽量做到经济合 理： 投资省：主接线力求简单，继电保护和二次回路不过于复杂， 采取限制短路电流的措施； 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； 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。
§2.2 电气主接线及设计要求
§2.2.1 电气主接线的基本概念
§2.2.1.1 地理接线图
地理接线图就是用来描述 火电厂
某个具体电力系统中发电厂、
变电所的地理位置，源自文库力线路
风电场
的路径，以及他们相互的联结
变电站
它是对该系统的宏观印象，
只表示厂站级的基本组成和连接关系，无法表示电气设备的 组成
风电场电气系统
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风电场电气部分的构成和主接线方式
§2.1 风电场电气部分的构成
§2.1.1 风电场与常规电厂的区别
风力发电机组的单机容量小 风电场的电能生产比较分散，发电机组数目多 风电机组输出的电压等级低 风力发电机组的类型多样化 风电场的功率输出特性复杂 风电机组并网需要电力电子换流设备
风电场电气系统
检修状态是指设备所有的断路器、隔离开关已断开，并完 成了装设地线、悬挂标示牌、设置临时遮栏等安全技术措施。
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§2.2.1.4设备工作状态
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送电过程中的设备工作状态变化为：
检修 冷备用 热备用 运行
停电过程中的设备工作状态变化为： 运行 热备用 冷备用 检修
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§2.2.1.3 电源和负荷
通常认为相对于需要分析的具体电气设备，为其提供电能的 相关设备即是其电源。 在发电厂和变电站中，用于向用户供电的线路被称为是负荷。 配电装置用于具体实现电能的汇集和分配，它是根据电气主 接线的要求，由开关电气、母线、保护和测量设备以及必要 的辅助设备和建筑物组成的整体。
风电场电气部分的构成和主接线方式
第2章 风电场电气部分的构成和主接线方式
关注的问题 风电场与常规电厂的区别是什么？其电气部分的构成有哪些？ 电气主接线的概念和相关术语有哪些？其设计原则又是什么？ 常见的电气主接线形式有哪些？ 风电场电气主接线应如何进行设计？
教学目标 掌握风电场电气部分的特点和基本构成， 了解电气主接线的基本概念和设计原则， 理解各种电气主接线形式的特点并掌握分析方法， 理解和掌握风电场电气主接线设计的基本思想和依据。
一、可靠性 供电可靠性是电力生产的基本要求，在主接线设计中可以下 几方面加以考虑： 任一断路器检修时，尽量不会影响其所在回路供电； 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； 尽量减小发电厂、变电所全部停电的可能性。
风电场电气系统
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风电场电气部分的构成和主接线方式
§2.1.2风电场电气部分的构成
风电机组，除了风力机和发电机以外，还包括电力电子换 流器（有时也称为变频器）和对应的机组升压变压器（有 的文献称之为集电变压器） 。 集电系统将风电机组生产的电能按组收集起来。分组采用 位置就近原则，每组包含的风电机组数目大体相同。每一 组的多台机组输出（经过机组升压变压器升压后）一般可 由电缆线路直接并联。 升压变电站的主变压器将集电系统汇集的电能再次升高。 厂用电包括维持风电场正常运行及安排检修维护等生产用 电和风电场运行维护人员在风电场内的生活用电等，也就 是风电场内用电的部分。