风电场主变压器的选择
风电说明书
1.引言根据任务书的设计要求以及结和工程的实际情况，此次设计为4x49.5MW风电场电气部分设计。
工程分为四期，单期工程为49.5MW，本次设计以一期工程为例。
本期工程选用 1.5MW风力发电机,共用33台。
每台风力发电机采用1600kVA的升压变压器，将出口电压690V升至35KV并送入35KV集电线路中。
通过架空线路将电送入风电场110KV升压变电站中。
本次设计是在康文彪老师的精心指导下制作完成的。
康老师知识渊博、严谨认真，善于调动学生的积极性，喜欢捕捉新鲜事物以及研究方向。
在设计思路上给了我很大的帮助和指引。
此次设计让我懂得了风力发电厂电气部分设计的基本方法和思路。
培养了我查找资料、计算、绘图、分析等能力。
在老师的指引下独立完成任务。
在此，我对老师表达由衷的感谢和深深的敬意。
2.风力发电厂电气设计的主要内容2.1内容背景在社会和经济的不断发展和建设中，能源的消耗也在不断的加重。
煤，石油，天然气是人类赖以生存的主要能源。
这些能源都是不可再生资源。
为了解决这类能源问题必须积极发展新能源，坚持可持续发展。
风力资源具有良好的开发前景，利用风力发电等开发风力资源能很好的解决一系列能源问题，对保护环境具有重要意义。
风力发电是目前为止全世界增长最快的能源开发，风力发电的装机容量每年保持超过20％的增长速度。
截止2020年底，全球的风电的装机容量能够达到1200GW，足以保证约5000万的普通家庭或者是9500万的居民的用电需求。
德国，丹麦以及西班牙是世界上风力资源开发和发展最好的3个国家。
德国风力发电已经占该国总发电量的3％，丹麦的风力发电超过总发电量的12％。
现在全世界大约已经有55多个国家加入了风力发电的队伍，大约参与风电行业的就业员工已有20万人。
我国的风力资源富饶，大概可开发的风力资源有20亿千瓦时，内陆及近海的风力资源开发超过有15亿千瓦时。
海上可以开发利用的风能资源约有7.5亿千瓦时。
到2010年为止我国每年用电总量大约是41923亿千瓦时左右，但我国经济能够开发利用的风力发电资源仅在10千瓦时上下。
风电场设备概述
风电场设备概述一、油浸式变压器风电场共装设变压器35台油浸式变压器。
其中110kV主变一台，运行于110kV Ⅰ母，用于将风电场电压升至110kV并入国投220kV风电汇集站；35kV箱式变压器33台，运行于35kV母线Ⅰ母，用于将风电机组出口电压升压至35kV汇集至35kV集电线路SVG。
35kVSVG补偿变1台，用于将35kV降压至10kV供SVG静止型动态无功发生装置。
二、干式变压器风电场共装设变压器2台干式变压器。
35kV/400V站用变一台，运行于110kV 1号主变35kVⅠ母，用于将35kV电压降至400V供风电场设备生活用电；35kV接地变压器一台，运行于110kV 1号主变35kV母线Ⅰ段，用于从110kV 1号主变低压侧引出中性点，供35kV线路保护用。
三、高压断路器本电场户外高压断路器主要分为2台110kV SF6断路器、1台35kV SF6断路器和5台35kV真空断路器，110kV SF6断路器型号规格为LW36-126(W)/T3150-40(H)，生产厂家为江苏如高高压电器有限公司；35kV SF6断路器型号规格为SFM-40.5，生产厂家为四川宝光电器设备有限公司；35kV 真空断路器型号规格SDQV-40.5，生产厂家为四川宝光电器设备有限公司。
四、隔离开关本电场户外隔离开关主要分为110kV 隔离开关和35kV隔离开关及10kV 隔离开关，110kV 隔离开关型号规格分别为双柱水平旋转式GW4A-126，生产厂家为江苏如高高压电器有限公司；35kV 隔离开关型号规格双柱水平旋转式GW4-35/630，生产厂家为江苏如高高压电器有限公司；10kV 隔离开关型号规格双柱水平旋转式GW4-12DW/1250-Ⅳ。
五、避雷器本电场避雷器主要分为110kV避雷器和35kV避雷器，110kV 避雷器型号规格分别Y10W-102/266W、Y1.5W-72/186W（1号主变高压侧中性点避雷器）；35kV 避雷器型号规格分别ZH-TBP-35、YH5WZ-51/134（800A）六、高压开关柜本电场高压开关柜型号规格为KYN61-40.5，生产厂家为江苏大全长江电器股份有限公司。
风电场电气主接线设计优化
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。
作者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,优化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 turbine generators, wind energy booster way of electrical collector system, WGTS’s group and connection. Now the WGTS’s voltage qualifies for 690V, and much taking the voltage to 35kV. 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, optimization目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究意义 (4)1.3国内外研究现状 (4)1.4本文主要内容 (5)第2章风场介绍及主要设备选型 (6)2.1风电场基本资料 (6)2.2电气主接线设计 (6)2.3主要设备选型 (8)2.3.1风电机组的选型 (8)2.3.2风机箱变的选型 (8)2.3.3主变压器的选型 (9)第3章风电场接线方案比选 (11)3.1概述 (11)3.2集电线路方案比选 (11)3.2.1方案描述及比较 (11)3.2.1.1技术特点 (11)3.2.1.2经济比较 (12)3.2.2结论 (13)3.3风机分组和连接方案的比选 (13)3.3.1方案描述 (13)3.3.2方案比较 (13)3.3.2.1技术比较 (13)3.3.2.2经济比较 (21)3.3.3结论 (21)3.4本章小结 (22)第4章短路电流计算及其它电气设备的选取 (23)4.1计算说明 (23)4.2系统等效简化图 (23)4.3短路电流的计算 (24)4.3.1各元件的标幺值 (24)4.3.2 各短路点的短路电流计算 (24)4.4其它电气设备的选取 (26)4.4.1 断路器的选取 (26)4.4.2隔离开关的选取 (28)4.4.3 电压互感器的选取 (28)4.4.4电流互感器的选取 (28)4.5本章小结 (30)第5章方案优化 (31)5.1概述 (31)5.2风机分组的优化 (31)5.2.1技术比较 (31)5.2.2经济比较 (34)5.2.3结论 (34)5.3线路优化 (35)5.3.1线路的选择 (35)5.3.2技术比较 (35)5.3.3经济比较 (38)5.3.4结论 (38)5.4本章小结 (39)结论 (40)参考文献 (41)附录 (42)致谢 (45)第1章绪论1.1 研究背景风能是一种无污染的、储量丰富的可再生能源。
风电场接地变压器容量选择
文章编号:1006 2610(2018)03 0068 05风电场接地变压器容量选择靖 峰,韩 源,孙 静(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安 710065)摘 要:目前在风电项目集电线路系统中广泛采用中性点低电阻接地方式,在接地变压器容量的选择方面,还存在一些误区及不足㊂笔者通过相量图分析的方法,从接地电容电流产生的源头及低电阻接地系统单相接地故障保护的要求等方面,对接地变压器容量选择过程进行梳理和总结,分析接地变压器容量选型中应注意的问题㊂关键词:中性点;低电阻接地;接地变压器;风电场中图分类号:TM614;TM421 文献标志码:A DOI :10.3969/j.issn.1006-2610.2018.03.016Capacity Selection of Grounding Transformer for Wind FarmJING Feng ,HAN Yuan ,SUN Jing(POWERCHINA Northwest Engineering Corporation Limited ,Xi'an 710065,China )Abstract :In collection line system of wind power projects ,currently ,the grounding mode of lower resistance at neutral point is applied widely.In aspect of the capacity selection of the grounding transformer ,misconception and insufficiency are still available.By application of the phasor diagram analysis ,source of producing the grounding capacitive current and requirements on protection of single -phase grounding failure in the low-resistance grounding system ,selection of the grounding transformer is summarized and tips on the transformer selection are analyzed as well.Key words :neutral point ;low-resistance grounding ;grounding transformer ;wind farm 收稿日期:2018-01-28 作者简介:靖峰(1982-),男,湖北省武汉市人,高级工程师,主要从事电气一次设计工作.0 前 言风电场集电线路由于处在风区,运行条件差,集电线路系统发生单相接地故障属于比较常见的故障类型㊂当发生单相接地故障时,要求保护能够做到准确选线㊁快速切除,而中性点低电阻接地方式能很好的适应这一要求,并且具有较低的弧光接地过电压水平,目前在风电场集电线路系统中广泛采用[1-4]㊂随着部分风电项目运行时间的增加,暴露出接地变压器容量选择不恰当导致接地变压器回路过流保护未正确整定和投入的问题,给系统的可靠保护和长期稳定运行留下隐患㊂本文对接地变压器容量选择过程进行分析,总结出接地变压器容量计算过程中的常识错误和解决办法㊂1 接地变压器容量计算的常见问题中性点低电阻接地系统的接地变压器容量计算通常按图1步骤开展㊂图1 传统接地变压器容量计算流程图在项目实际的实施过程中,中性点接地成套装置的选型过程经常存在如下问题:(1)未分析系统单相接地故障后电容电流的流通过程,对电容电流计算的理论基础理解模糊;(2)电容电流计算未考虑系统连接的其它电力设备提供的电容电流,导致最终计算的电容电流值偏小;(3)认为单相接地故障时电容电流会流过接地电阻,因此需要接地电阻额定电流大于电容电流;(4)对单相接地故障的原理分析不清,混淆电容电流㊁电阻电流和故障电流;(5)接地变压器容量未考虑与接地变压器本体过流保护装置的配合㊂86靖峰,韩源,孙静.风电场接地变压器容量选择===============================================2 系统电容电流计算2.1 系统电容电流的产生原理电力线路㊁设备对地有一定的分布电容,由于交流电的周期性变化,会在分布电容上形成周期性的充放电过程,进而形成等效电流[5-8]㊂电容电流的大小与运行电压㊁线路长度㊁介质特性等有关,工程中可通过相量图的方法进行分析㊂线路上的电容电流可用̇I=jωĊE来表示,其中:̇E为每相线路的对地电压;C为每相线路对地电容;ω为角频率㊂当系统正常运行时,各相的电容电流数值相等,在相位上各差120°,各相电容电流矢量和为零,即I A=I B=I C,̇I A+̇I B+̇I C=0,详见图2㊂图2 系统正常运行时电容电流相量图2.2 单相接地故障时电容电流的回路当A相发生接地短路时,系统各处A相对地电压均为零,系统电源中性点对地电压̇E N=-̇E A,采用对称分量的方法进行分析,A㊁B㊁C各相的对地电压相当于在̇E A㊁̇E B㊁̇E C上各增加一个-̇E A,此时各相对地电压分别为0㊁̇E B㊁̇E C,由相量图可以看出,此时B 相和C相的相电压为单相接地故障前各相电压的3倍,且̇E B㊁̇E C间相位夹角也由故障前的120°变为60°㊂由于每相对地电容电流与电压成正比,此时B 相和C相的电容电流也增加了3倍,即I B′=I C′= 3I B=3I C,其相位夹角也变为60°,B相和C相的和电流̇I B′C′即为流过A相短路点的电容电流,由相量图可以看出̇I B′C′=3I B′=3×3I B=3I B㊂由此可知,当发生单相接地故障时,流经单相短路接地故障点的电容电流(即单相接地电容电流)为系统正常运行时各相电容电流的3倍,详见图3㊂图3 单相接地短路时电容电流相量图 单相接地故障时电容电流的回路示意图详见图4㊂2.3 电容电流的计算电力线路㊁电力设备对地都有一定的分布电容,电容电流的计算主要考虑电缆或架空线路,由于其它电力设备对地也都有一定的分布电容,但量值相对较小,工程设计中一般不单独计算,工程应用中按线路电容电流的10%计算附加即可满足要求[9-11]㊂电缆和架空线路电容电流可按下式进行计算㊂(1)对于电缆线路,电容电流计算方法:I C=0.1U e×L(1)式中:I C为线路电容电流,A;U e为线路额定线电压, kV;L为线路长度,km㊂(2)对于架空线路,电容电流计算方法:I C=(2.7或3.3)U e×L×10-3(2)式中:I C为线路电容电流,A;U e为线路额定线电压, kV;L为线路长度,km;(2.7或3.3)为系数,无架空地线时取2.7,有架空地线时取3.3㊂3 接地电阻额定参数选择3.1 低电阻接地系统单相接地故障保护原理由上节分析可以看出,当系统发生单相接地短路时,短路点会流过系统所有回路的电容电流,即故障回路流过系统所有回路的电容电流,非故障回路流过本回路的电容电流㊂当该电容电流流过各回路零序电流互感器时,单相接地零序保护即是通过判断该零序电流的大小来确定并切除故障回路㊂以A相发生单相接地短路为例,当单相接地故障发生时,对非故障回路而言,其流过非故障回路零96西北水电㊃2018年㊃第3期===============================================图4 单相接地故障时电容电流的回路示意图序电流互感器的电流即为该回路B㊁C相电容电流的合电流,该电容电流基本可以保持稳定㊂但对于故障回路,其流过零序电流互感器的电容电流会根据故障时投运回路数的不同,在比较大的区间内变化,例如当仅有一回线路运行时,由于B㊁C相电容电流的合电流会经过A相接地短路点流回系统,也就是流过故障回路零序电流互感器的电容电流为零;当所有回路均运行时,所有非故障回路的B㊁C 相电容电流均会通过故障回路A相接地短路点流回系统,也就是流过故障回路零序电流互感器的电容电流为系统总的电容电流㊂可以看出,由于系统运行回路数的不同,流过单相接地故障回路零序电流互感器的电容电流变化区间大,导致保护装置无法准确且灵敏的判断故障并快速切除㊂采用低电阻接地方式,在发生单相接地的情况下,能为接地故障回路提供一个稳定的电阻电流,从而确保故障回路准确判断㊁快速切除㊂发生单相接地故障时,故障电流(即电阻电流和电容电流的矢量和)的回路示意图详见图5㊂通过以上分析可以看出,系统发生单相接地故障后,单相接地故障电流由两部分组成,一部分为系统电容电流,一部分为由接地电阻回路提供的电阻电流㊂即故障回路流过的电流为系统电容电流与电阻电流的合电流,非故障回路流过的电流仅为本回路电容电流,单相接地零序保护即是通过判断该电流的大小来切除故障回路㊂3.2 电阻额定参数的选择电阻额定参数的选择主要考虑额定电压和额定电流,电阻额定电压应不小于接入系统的额定电压㊂额定电流的选择主要考虑2个方面:一是为获得快速选择性继电保护所需的足够电流,需要较大的接地故障电流,目前低电阻接地系统一般采用接地故障电流为100~1000A[12];二是为限制故障点间歇性电弧接地时的过电压水平,要求流过故障点的电阻性电流不小于电容性电流,一般取电阻性电流为电容性电流的1~1.5倍,可以限制内部过电压不超过2.6倍,进一步提高阻性电流对降低内部过电压收效不大[13]㊂可以看出,进行接地电阻额定电流计算时,要求电阻额定电流大于电容电流,主要从降低过电压水平的角度考虑,而不是由于电容电流需要流过接地电阻㊂因此,当系统发生单相接地电容电流小于100A时,电阻额定电流应取不小于100A;当电容电流超过100A时,电阻额定电流取为电容电流的1~1.5倍㊂07靖峰,韩源,孙静.风电场接地变压器容量选择===============================================图5 单相接地故障时故障电流的回路示意图4 接地变压器额定参数选择4.1 接地变压器参数计算接地变压器额定电压及绝缘水平应与其所连接系统的额定电压和绝缘水平保持一致㊂接地变压器的负荷仅为接地电阻,因此其容量应不小于接地电阻的额定容量,即:S N≥P r(3)式中:S N为接地变压器额定容量;P r为接地电阻额定容量㊂采用上述方法进行容量计算时未考虑接地变压器的运行方式及特点㊂在低电阻接地系统中,系统正常运行时,接地电阻回路没有工作电流,接地变压器绕组仅流过很小的励磁电流㊂只有当系统发生单相接地短路故障时,接地变压器绕组中才流过电阻电流,即接地变压器的运行方式为长期空载运行;当发生单相接地故障时短时满载运行,因此接地变压器容量计算应充分利用接地变压器的短时过载能力㊂低电阻接地系统发生单相短路故障时要求快速切除,根据继电保护要求,其持续时间应小于10s,因此,接地变压器容量计算时可充分利用变压器10 s短时过载能力㊂接地变的过载能力通常与设备的制造参数有关,经计算,油变10s短时过载倍数可达16倍,干变(H级绝缘)10s短时过载倍数可达19倍[14],实际选型中一般按IEEE-C62.92.3推荐的过载系数取值为10.5倍㊂4.2 接地变压器容量复核前述计算得出的接地变压器容量已经可以满足接地变压器运行功能及单相接地保护的要求,但能否满足接地变压器内部相间故障的过流保护要求,还需要结合电流互感器参数对接地变容量进行进一步复核㊂过流保护按躲过接地变压器额定电流整定[15]㊂I dz=K k I e(4)式中:I e为接地变压器额定电流;K k为可靠系数,K k ≥1.3,实际经验值取1.5㊂保护装置整定值下限为0.05In(In为二次侧电压,取1A),即0.05A㊂故I dz=1.5I e>0.05I N(I N为流过保护安装处的一次侧额定电流)㊂经计算,接地变压器额定电流应大于流过保护安装处的一次侧额定电流的1/30㊂17西北水电㊃2018年㊃第3期===============================================为保证保护动作的可靠性和安全性,需对电流互感器参数进行校验㊂电流互感器参数选择受制造工艺与安装制约,主要体现在绕组内阻R ct ㊁额定二次负荷R bn 和准确限值系数K alf 三者的合理选择上㊂综上,需通过接地变压器额定电流最小值对接地变压器额定容量进行复核,若不满足要求,则需适当增大接地变压器容量直至满足要求为止㊂计算流程如图6所示㊂图6 接地变压器容量计算流程图5 结 语本文主要通过相量图分析,从单相接地电容电流产生的源头及低电阻接地系统单相接地故障保护的要求入手,重点对接地变压器容量设计过程进行梳理和总结,提出接地变容量选择需重点考虑和注意的问题:(1)对单相接地故障时的电容电流回路进行分析,通过相量分析建立正确的理论模型;(2)站内除线路外的其它电力设备提供的电容电流是系统电容电流的组成部分,不应被忽略;(3)电阻额定电流的确定主要是考虑系统过电压的水平,而不是电容电流的通流容量;(4)应考虑接地变压器的运行特点,充分利用变压器设备的短时过载能力,从而降低设备采购成本;(5)接地变压器容量除满足系统运行功能及单相接地保护要求外,还需关注与电流互感器过流保护绕组参数的配合,从而实现本体保护的安全可靠性㊂参考文献:[1] 陈亮亮,韩源,杨镇澴,等.风电场汇集线系统中性点接地方式的设计及设备选择[J].西北水电,2015(04):81-84.[2] 国家电网公司运维检修部.国家电网公司十八项电网重大反事故措施及编制说明[M].修订版.北京:中国电力出版社,2012.[3] 赵福军,韩德志.浅谈风电小电流接地保护的必要性[J].华北电力技术,2012(06):62-65.[4] 王欣.经电阻接地电力系统的接地保护研究[D].山东:山东大学,2014.[5] 罗隆福,赵圣全,许加柱,等.大电感电力电流设计[J].高电压技术,2015,41(08):2635-2642.[6] 金恩淑,陈亚潇,扈佃爱,等.考虑电容电流影响的广域电流差动保护[J].电力系统保护与控制,2014(09):62-67.[7] 刘渝根,许晓艳,马晋佩,等.风电场35kV 电缆网络中性点接地方式研究[J].电力系统保护与控制,2015(13):92-99.[8] 李中树,杜正旺.消弧线圈补偿的小电流接地系统电容电流测试[J].高电压技术,2000,26(05):76-77.[9] 水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册:电气一次部分[M].北京:中国电力出版社,1989.[10] 平绍勋,周玉芳.电力系统中性点接地方式及运行方式[M].北京:中国电力出版社,2010.[11] 中国航空规划设计研究总院有限公司.工业与民用供配电设计手册[M].北京:中国电力出版社,2016.[12] 中华人民共和国电力工业部.交流电气装置的过电压保护和绝缘配合:DL /T 620-1997[S].北京:中国电力出版社,1997.[13] 高亚栋,杜斌,赵峰,等.中性点经小电阻接地配电网中弧光接地过电压的研究[J].高压电器,2004,40(05):345-348.[14] 靖峰,杨丽薇.风电场集电线路系统低电阻接地设计探讨[C]//中国水力发电工程学会电气专业委员会2013年电气学术交流会议.2013.[15] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.3~110kV 电网继电保护装置运行整定规程:DL /T 584-2007[S].北京:中国电力出版社, 2008. (上接第61页)参考文献:[1] 张正勇.空间弯管雕刻式爆破技术在洞挖施工中的应用[J].水利水电施工,2014(02):10-12.[2] 尹云龙.压力管道开挖支护施工技术[J].建材与装饰,2016(35):3-4.[3] 韩建博,张锦堂.宝兴水电站压力管道施工方法比较[J].西北水电,2012,130(01):38-41.[4] 王铭,王如军,刘发明.缅甸DAPEIN(Ⅰ)水电站压力管道斜井开挖与支护[J].西北水电,2011,123(02):45-48.[5] 田利军.松林河大金坪水电站引水隧洞断面优化设计[J].西北水电,2010,118(03):38-40.[6] 周泽林,陈寿根,李岩松.深埋引水隧洞软弱围岩支护结构受力特征研究[J].现代隧道技术,2015(02):36-43.[7] 周扬,郑远建.光面爆破与掘进机在引水隧洞施工中的优缺点比对[J].四川水力发电,2016(A01):8-10.[8] 林松.关于水利工程引水隧洞施工技术的探析[J].建材与装饰,2016(38):281-282.[9] 孙全,张超,刘本森,彭伟.乌东德水电站左岸引水隧洞上弯段开挖测量技术[J].水利水电技术,2016,47(S2):83-86.[10] 王兵,朱记伟,魏徐良.某电站引水隧洞施工方案研究与应用[J].水利与建筑工程学报,2017,15(01):30-34.[11] 冯建江.引水隧洞上平段开挖及支护施工[J].四川水力发电,2013,32(S1):113-116.[12] 胡智军.引水隧洞变形段处理补充施工技术探讨[J].城市建筑,2014(06):78.27靖峰,韩源,孙静.风电场接地变压器容量选择===============================================。
风电场电气设备选型与配套系统设计
风电场电气设备选型与配套系统设计电气设备在风电场中发挥着重要的作用，它不仅是将风能转化为电能的核心，还需要配备合适的系统来确保稳定运行。
本文将从选型和配套系统设计两个方面探讨风电场电气设备的选择和设计。
选型部分1. 风电场电气设备的种类风电场电气设备主要包括发电机组、变压器、集电系统、电缆和配电箱等。
根据实际需求选择合适的设备种类非常重要。
2. 发电机组的选型发电机组是风能转化为电能的核心设备。
在选型时需要考虑风机的额定容量、转速、发电效率等因素，并结合风场的环境条件进行综合评估选择合适的发电机组。
3. 变压器的选型变压器用于将发电机组产生的低压电能升压为输电线路所需的高压电能。
选型时需要考虑变压器的额定容量、变比、损耗等指标，确保与发电机组的匹配，并满足风电场输电线路的要求。
4. 集电系统的选型集电系统用于将多个发电机组产生的电能集中传输到变电站。
选型时需要考虑集电系统的导线材料、断面、电缆保护措施等，确保电能传输的效率和安全性。
5. 电缆和配电箱的选型电缆和配电箱用于风电场内部的电能传输和分配。
选型时需要考虑电缆的耐高温、耐湿环境等性能，保证风电场内部电力系统的稳定运行。
配套系统设计部分1. 电力监控与控制系统电力监控与控制系统用于对风电场的电力系统进行实时监测和控制。
系统设计时需要考虑远程监控、故障检测与诊断、数据采集等功能，以保证风电场电力系统的安全稳定运行。
2. 配电系统设计配电系统用于将风电场产生的电能供应给外部电网或风电场周边设施。
系统设计时需要考虑配电变压器、开关设备、保护装置等，确保电能供应的质量和可靠性。
3. 接地系统设计接地系统用于保证风电场的电气设备和人身安全。
系统设计时需要考虑接地电阻、接地装置的设置位置等因素，确保接地效果良好，减少雷击等意外风险。
4. 避雷系统设计风电场作为高耸的建筑结构，需要配备避雷系统以保护电气设备免受雷击的影响。
系统设计时需要考虑避雷设备的布局、引下电阻、接地电阻等因素，确保风电场的安全运行。
风光同场升压站主变压器容量选择 王首余 蒋微
风光同场升压站主变压器容量选择王首余蒋微摘要：风光同场是指风力发电场和光伏发电站共用同一块场地和一座升压变电站，所发电能通过同一座升压变电站接入电网。
综合考虑风电场和光伏电站的综合场用电率及满发同时率的折减，选择确定主变压器容量。
关键词：风光同场；综合场用电率；满发同时率；主变压器容量一概述风光同场是指风力发电场和光伏发电站共用同一块场地和一座升压变电站，所发电能通过同一座升压变电站接入电网。
风力发电场升压站主变压器容量选择原则为：按风力发电场设计技术规范（DL/T 5383－2007）6.3.2 变压器组的选择，选择主变压器容量时，考虑风力发电场负荷率较低的实际情况，及风力发电机组的功率因数在1左右，可以选择等于风电场发电容量的主变压器；按风电场工程电气设计规范（NB/T 3102602012）4.4.1主变压器容量应与所接入风电机组的容量相匹配，其参数选择应满足GB 1094.1的要求。
光伏发电站升压站主变压器容量选择原则为：按光伏发电站设计规范（GB 50797－2012）8.1.2，主变压器容量可按光伏发电站的最大连续输出容量进行选取，且宜选用标准容量。
二风光同场风电场、光伏电站综合场用电率计算（一）风电场综合场用电率计算1风电场主要配置和规模：以典型的200MW风电场为例计算。
200MW风电场包括100台单机容量2MW风电机组，12回35kV集电线路，其中8回接8台风电机组，4回接9台风电机组，每台风电机组配置1台35/0.69kV箱式变压器，采用一机一变单元接线方式。
升压站安装2台220/35kV，容量100MVA主变压器。
主要配置和规模如下：（1）风电机组：2MW、0.69kV、100台；（2）箱式变压器：2.2MVA、35±2×2.5%/0.69kV、100台；（3）集电线路：12回，每台风机至箱变采用6根YJV23-1kV-3×240+1×120电力电缆，长度0.02km×12=0.24km；每台箱变至35kV集电线路终端杆采用YJV23-35kV-3×70电力电缆，长度0.04km；每回35kV架空集电线路采用LGJ-185/25钢芯铝绞线，长度按5.5km计列；每回35kV集电线路终端杆至升压站采用YJV23-35kV-3×240电力电缆，长度0.2km。
风电题库
一、选择题1，经电网调度机构（修改调整）的运行时段，不对风电场预测诶预报进行考核。
2，风功率预测系统中数据的储存要求所有数据至少保存（10）年。
3，风电场的无功电源包括风电机组及风电场无功补偿装置。
风电场安装的风电机组应满足功率因数在（超前0.95~滞后0.95）的范围内动态可调。
4，风电场停运时测量并网电的电压总谐波畸变率，各次谐波电压和间谐波电压，测试周期为（24）小时。
5，对已并网但不具备合格低电压穿越能力的容量为（1MW）及以上的风电机组，风电场应在一年内完成改造和现场检测，并提交检测验证合格报告。
6，风电场并网应提前（3）个月向电网调度机构提交并网申请书，同时提交风电场相关的详细资料。
7，风电场产生的闪变测试方法是当风电场正常运行时，以不低于（5）KHZ的频率采集并网点电压和电流序列。
8，风电机组的强度，不正确的表述是（风机强度越大越好）。
9，单个风电场功率的短期预测月均方根误差应小于（0.2）。
10，调度端和场站端的风电功率预测系统均应运行于电力二次系统安全（Ⅱ）区。
11，应用软件进行风能资源评估时，为了使结果比较准确，所用粗糙度数据的范围应在场址范围外至少外延（20）KM。
12，测风塔测风单项数据中断时间超过（10）天，单项年度有效数据完整率低于（90%）的定为测风塔一类障碍。
13，风电场有功功率设定值控制允许的最大偏差为风电场装机容量的（5）%。
14，风电场变电站应配备故障录波设备，该设备应具有足够的记录通道并能够记录故障前（10）秒到故障后60秒的情况，并配备至电网调度机构的数据传输通道。
15，风电场包括升压站计算机监控系统或远动通信终端RTU，同步相量测量装置PMU等直接实现对风电场一次系统实时监控的生产业务系统和功能模块，应处于（生产控制大区的控制区）。
16，对于直接接入公共电网的风电场，其配置的容性/感性无功容量应能够补偿风电场满发时场内汇集线路、主变压器的感性/容性无功及风电场送出线路的（50%）感性/容性无功之和。
海上风电升压变压器散热方式选择
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ＷＵ Ｈｏｎｇｊｕ，ＨＥＹｉｎｇｔａｏ （ＧｕａｎｇｄｏｎｇＲｕｉｚｈｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｏｎｇｓｈａｎ５２８４５１，Ｃｈｉｎａ）
1海上风电升压变压器散热设计难点11环境恶劣加强防腐设计与陆上风电相比海上风电所处环境更为复杂海洋大气区高湿度高盐雾长日照腐蚀环境非常苛刻对海上风电设备的腐蚀防护提出了严峻挑战同时海上风电由于其特殊的地理环境和技术要求维修费用极高因此海洋大气腐蚀不但给海上风电机组带来了巨大安全隐患也大幅增加了风电的建设投资和运维成本
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２．３ 外循环油水冷却散热 外循环油水冷却散热中，散热系统存在２个循环及２
次热交换：一个是液体内循环及热液体与冷液体的热交换 行为；一个是 液 体 外 循 环 及 热 液 体 与 冷 空 气 的 热 交 换 行 为。液体内循环指将变压器油箱内变压器油抽出，通过热 交换器，与冷液体进行热交换，冷却后的变压器油再送入 变压器油箱 内， 如 此 构 成 变 压 器 油 冷热 循 环。 液 体 外 循 环指吸收了热量的液体由管道送出塔筒外，通过外部热交 换器与外界大气进行热交换，冷却热液体，冷却后的液体 再流回塔筒内，继续冷却热变压器油。 工作原理如图 ３ 所示。
风电场海上升压站主变压器容量选择
风电场海上升压站主变压器容量选择摘要：海上风电场开发如火如荼，发电量、电价及收益率高；但可达性差，设备检修不便，故障维修时间长，目前海上升压站主变压器容量选择多为经验决策，缺乏理论计算依据。
本文根据风电场风资源变化频繁特点，结合概率与统计等方法，综合考虑了投资、损耗、收益三个方面，给出了海上风电场主变容量选择优化的方法。
为风电场海上升压站主变压器容量优化选择提供重要的指导意义。
关键词：海上升压站；主变压器；容量；优化1 引言我国沿海海域风能资源丰富，电网及外部运输条件好，开发条件较好；海上风电将是我国东部沿海地区今后风电发展的方向，沿海地区海域广阔，海底地形平坦，风电场可装机容量较大，适合建设千万千瓦级风电基地，并为规模化建设先行示范。
2015~2016年，江苏、浙江、福建等省多个海上风电场均开工建设。
海上风电场发电量较高，电价及收益率高；但风电场可达性差，设备故障维修时间长，海上升压站为风电场核心，其总体布局及设备选型对风电场有着极其重要的影响。
对于大容量的海上风电场，故障期间考虑船舶调用、气候等因素，设备故障维修时间长，发电量损失较大，其中升压站主要电气设备主变压器要求冗余设计，一般会设置两台，两台变压器互为备用，以保证在一台主变退出运行的情况下，另一台主变尽可能多的送出风电场所发电能。
根据风电场风资源特性，当主变冗余容量选取过大时，会造成设备造价及设备损耗过高。
综合考虑上述因素，需对单台主变的容量配置进行技术经济比较，以使发电量损失和设备投资之间的关系达到最优化，以选择最优主变容量。
2 风资源评估及主变成本分析根据风电场风速变化频繁、功率变化快特点，主变压器容量选择与风资源关系紧密，风资源及可靠性评估是一项非常重要的工作，直接关系到海上风电场是否能够稳定运行，也直接影响着发电可能取得的经济效益，因此风资源评估是主变容量选择的基础。
风资源的评估主要包括风资源可用性评估与考虑风资源约束下的风电机组可靠性评估。
海上升压站主变压器的选择研究
海上升压站主变压器的选择研究作者：李润源陆轶祺解大来源：《科技风》2019年第05期摘要：主变压器作为海上升压站的心脏，具有极其重要的地位。
主变压器出现各种故障后，既可能造成风电场发电效益损失，也会引发短路造成财产和人员损失，因此变压器的安全运行是非常重要的。
本文以具体的400MW海上风电场为例从环境及安装、容量、台数、绕组、相数、调压与冷却方式等方面针对如何合理选择主变压器进行分析，并针对绕组数量的不确定性进行了低压侧双分裂绕组以及双绕组变压器的短路电流校验。
推荐400MW海上风电场海上升压站安装2台容量为240/120-120 MVA，220/35-35kV的三相、铜绕组、自然油循环自冷却型、油浸式、低损耗、低压侧双分裂、有载调压升压式电力变压器。
关键词：海上升压站;变压器;双分裂绕组;短路电流计算根据我国《可再生能源发展“十三五”规划》，截至2020年，我国海上风电开工建设目标规模10GW，确保并网5GW。
“十三五”以来，国内海上风电开发规模越来越大，逐渐向更深更远的海域进军，由于35kV线路损耗、电压降、传输容量和海域使用面积增大等问题，传统的设置陆上升压变电站结合35kV海缆集电线路的方案经济技术上已不可行。
在海上设置一座海上升压站汇集35kV集电线路后通过220kV海缆送出已成为主流建设方案。
主变压器作为海上升压站的心脏，具有极其重要的地位。
主变压器出现各种故障后，既可能造成风电场发电效益损失，也会引发短路造成财产和人员损失，因此变压器的安全运行是非常重要的。
目前海上风电场主流开发规模已由早期的100MW、200MW发展到现在的400MW容量。
截止到2013年，全球海上风电的总容量已经达到7045.9MW。
[1]虽然海上风电发展迅速，并且拥有着环境友好，占地面积小的优势;造假昂贵以及较低的可靠性仍然限制了海上风电在全球范围内的普及。
因此海上风场的建设研究主要集中于合理布局以及设备的可靠性方面。
风力发电升压变压器额定容量选用原则的改进
风力发电升压变压器额定容量选用原则的改进风力发电升压变压器额定容量选用原则的改进.Tfp902 { display:none; }胡建新1 谢军2 尤坚3(1广州市番禺明珠电器有限责任公司广州5114002 广东粤电湛江风力发电有限公司湛江5240433广东粤电湛江风力发电有限公司湛江524043)摘要：本文通过对风力发电机与常规火力或水力发电机输出功率特性的对比，分析了风力发电机机端升压变压器容量选择与现有设计规范的差别。
另外根据热老化理论对某风电场升压变压器容量的选择进行了计算，计算结果表明了在选择变压器容量时具有非常可观的成本控制潜力。
关键词：风力发电机，升压变压器，额定容量，平均负载，周期性负载，热点温度，相对热老化率，相对寿命损失0 前言随着风力发电在世界范围和国内的迅猛发展，风电技术日渐成熟，但目前风电投资成本偏高，风电电价尚缺乏竞争力，因此对投入成本进行充分挖潜是当务之急。
除尽快实现主要设备国产化外，从设计环节控制成本也是必须考虑的。
对风力发电机机端升压变压器而言，选择可靠实用的保护功能和合理经济的额定容量是应当首先考虑的。
本文着重就风电升压变压器容量选用原则的改进进行探讨，并给出相关计算实例。
1 变压器额定容量选择的理论依据变压器的额定容量是指输入到变压器的视在功率值(包括变压器本身吸收的有功功率和无功功率)，并且通常按照GB321中的R10系列取值。
额定容量对应在规定的环境温度下，在规定的使用年限内能连续输出的最大视在功率。
电力变压器的额定寿命一般取20年，是指外部冷却空气为20℃，以某种温度等级的绝缘材料发生热老化而损坏来确定的。
对符合GB1094设计的油浸式电力变压器，在热点温度为98℃下，相对热老化率为1，此热点温度与“在环境温度为20℃时和热点温升78K下连续运行”相对应。
由此可见，选择变压器额定容量的依据，是确保变压器在某一特定负荷下有额定的使用寿命，即使得变压器的相对热老化率为1。
风力发电场主变压器选择及优化设计
风力发电场主变压器选择及优化设计摘要：随着我国经济建设的快速发展，各行业的不断进步，使得我国对于能源的需求与日俱增，风能是一种可再生、无污染的清洁能源。
风力发电彰显了独特的优势。
在化石燃料日益枯竭的影响下以及人类对全球环境的恶化倍加关注下，自从上世纪七十年代以来大量的资金被投入用于新能源和可再生能源的开发，促进了经济与社会的进步及资源与环境的协调等问题。
关键词：风力发电场；主变压器；选择及优化设计引言电能是我国基础建设中非常重要的基础能源，其发展直接关系到我国各行业的发展速度和发展方向。
随着陆上风电“平价时代”的到来，如何降低风电场投资成本、提高风电场发电量和整体收益率，成为风电项目投资领域关注的焦点。
影响风电项目投资收益的因素较多，主设备选型、设备集成方案、设计方案、安装工艺及弃风限电等都会对投资收益产生影响。
1风力发电对电力系统运行的影响通常情况下，由于电力系统特殊的运行情况，风电机组距并网点的距离大不相同，在末端位置的机组就会有一定的不稳定因素，电力系统的分布就受到了影响。
在大部分电网设计的早期是没有考虑这些的。
风机的装机规模越来越大，配电网电压及并网功率的波动逐步增大，就有可能达到甚至超过临界值，严重的波动如果不能及时切除，就会进一步引起电网电压严重失调乃至崩溃，最终导致系统解列，造成大规模停电。
当风电机组的运行方式为异步型发电机状态时，处于发电状态的风电机组就会源源不断地向电网输出有功功率。
由于电力系统的同步性，风电机组还需要从电网中持续吸收无功功率。
被风机吸收的无功功率必须得到补偿，这里就需要无功补偿设备的调节，现阶段比较常用的是动态无功补偿装置，与其配合使用的还有并联电容器组。
功率恢复性是异步型发电机的一种特性，当系统发生短路故障时，如果保护装置不能将故障点及时切除，也同样会出现暂态电压异常波动的运行状态。
随着清洁能源场站新增装机的不断提高，小火电厂正在逐渐减少，电力系统受到新能源场站不稳定输出功率的影响进一步增加，当电力系统运行平衡达到不能控制的情况就会发生大规模脱网事故。
风力发电工程中主变压器容量、变压器型式的选择
表 １
２ ２ ０ ｋ Ｖ 的 风 力 发 电 场 采 用 ４台 ５ Ｏ Ｍ ＶＡ 主 变 压 器 和 ２台 １ ０ ０ Ｍ ＶＡ 主 变 压 器 ２种 方 案 技 术 经 济 比 较 （ 见
表 ２ ） 。
１台 １ ０ ０ ＭＶＡ 主 变 压 器
技 术 经 济 比 较 一
２台 ５ ０ ＭＶＡ 主 变压 器
， ． １
共需 １ ３ ０ ０万 元
结 论
１台 １ ０ ０ ＭＶＡ 主 变 压 器 在 技 术 经 济 上 均 优 于 ２台 ５ ０ ＭＶＡ 主 变 压 器
赫陛 ‘ 茬
’
。 ２ ． 需 要 １ ２ ． 个 主 主 接 变 线 进 采 线 用 间 单 隔 母 ， 线 总 接 平 线 面 ， 占 接 地 线 面 型 积 式 小 较 。 复 杂 。 ２ ． 需 要
风电场生产准备考试试题(带答案)
生产准备考试试题（第二次）姓名：成绩：培训地点：一、选择题（每题2 分，共20 题，40 分）1.油浸自冷、风冷变压器正常过负荷不应超过（ C ）倍的额定值。
A、1.1；B、1.2；C、1.3；D、1.5。
2.发电厂的主变压器的接线组别一般采用( B )。
A、YN，y0；B、YN，dll；C、YN，dl；D、D，d0。
3.作为发电厂低压厂用变压器的接线组别一般采用( B )。
A、YN，y0；B、Y，yn0；C、 YN，dll；D、D，yn11。
4.干式变压器绕组温度的温升限值为( A )。
A、100℃；B、90℃；C、80℃；D、60℃。
5.为了保证变压器安全运行，变压器室内必须具备良好的（ B ）。
A、卫生设施；B、通风条件；C、照明条件；D、调温设施。
6.电动机在运行中，从系统吸收无功功率，其作用是（ C ）。
A、建立磁场；B、进行电磁能量转换；C、既建立磁场，又进行能量转换；D、不建立磁场。
7.过电流保护由电流继电器、时间继电器和（ A ）组成。
A、中间继电器；B、电压继电器；C、防跳继电器；D、差动继电器。
8.微机型保护装置运行环境温度为( C )。
A、2～25℃；B、5～25℃；C、5～30℃；D、5～35℃。
9.在 1lOkV 及以上的系统中发生单相接地时，其零序电压的特征是( A )最高。
A、在故障点处；B、在变压器中性点处；C、在接地电阻大的地方；D、在离故障点较近的地方。
10.高压厂用母线的低压保护第一段动作时限为0.5s，动作电压一般整定为( B )。
A、0.8～0.9U N；B、0.7～0.75U N；C、0.6～0.65U N；D、0.5～0.55U N。
11.纵差保护区为( B )。
A、被保护设备内部；B、差动保护用几组 TA 之间；C、TA 之外；D、TA 与被保护设备之间。
12.接地保护反映的是( C )。
A、负序电压、零序电流；B、零序电压、负序电流；C、零序电压或零序电流；D、电压和电流比值变化。
风电场保护配置
集电线路及保护情况简介
◆中性点经消弧线圈接地
中性点不接的系统发生单相接地时，若接 地电流很大，不仅接地点电弧不易熄灭，容易 重燃，导致发生过电压危险，而且过大的接地 电流在接地点处易损坏电气设备。为此，采用 经消弧线圈接地的措施，可消除上述缺点，并 可提高供电可靠性。
集电线路及保护情况简介
◆中性点经小电阻接地
● 某段母线小差动是指与该段母线相连接的各支 路电流构成的差动回路，其中包括了与该段母 线相关联的母联开关和分段开关
●大差、小差都动作差动保护方能动作
升压站母线及母差保护情况简介
◆电压闭锁元件
● 母差保护是电力系统的重要保护。母差 保护动作后跳断路器的数量多，它的误 动可能造成灾难性的后果。为防止保护 出口继电器误动或其他原因误跳断路器 ，通常采用电压闭锁（零序、负序、低 电压）元件来配合，提高保护整体的可 靠性
风电机组升压变压器情况简介
三、温度保护：主要测量的是变压器上层油温， 温度高1动作于报警，温度高2动作于跳闸。
主要原因： 1.变压器过负荷 2.变压器内部出现轻微故障（匝间短路、铁芯 局部放电、分接开关接触不良） 3.油冷却系统故障
风电机组升压变压器情况简介
四、短路和过载保升压站母线及母差保护情况简介
分析：假设故障发生在Ⅰ母，大差起动，Ⅰ母小 差动作跳1L、2L，但母联LK未跳开，母联失灵过 流，经延时封母联TA，Ⅱ母小差有流动作跳3L、 4L。
升压站母线及母差保护情况简介
分析：对检修过后的母线充电时，被充电母线故 障，充电保护动作，但LK跳不开，经失灵保护延 时，封母联TA，Ⅱ母小差有流动作跳3L、4L。
◆中性点经小电阻接地
更为重要的中性点经小 电阻接地可以降低电气 设备的耐压水平，节省 投资。在线路较多，较 为复杂的电网中，也可 避免采用消弧线圈带来 的管理、运行上的麻烦 。现阶段，按照国家电 网公司2011年文件要求 ，将把所有集电线路陆 续改造为单相接地故障 快速切除的保护方式。
海上风电场升压站主变压器的选择研究
１ 主 变 压 器 容 量 和 数 量 选 择 分 析
海上升压站主变压器 的台数和容量应根据 相关 的规程 规范和已经批 准的电网规划等来确定 。
低时 ，负载损耗率将比最低损耗率成倍 、十几倍甚至几十 倍地增大 ，此时变压器运行极不经济。 由于风力发 电机 的出力具 有典 型 的周 期性 和不 均衡
上风电场设计 技术 和工 程建设 的经济 、安 全要求 日渐 紧
迫 ，主 变 压器 作 为 海 上风 电场 升 压 站 的 主要 设 备 ，对 整个
工程 的安全可靠性和投资经济性有着举足轻重 的作用 ，因
此海 上 风 电场 升压 站 的 主变 压器 合 理 选择 至 关 重要 。
耗功率与输入功率之比，通常变压器在 ６ Ｏ 负载下运行的 损耗率最低 ；变压器满载运行时，损耗率略有增加 ；轻载 运行时，在负载系数约为 ３ ０ 的情况下 ，变压器损耗率与
中 磁滞 和涡 流 损耗 及 空 载 电 流在 初 级 线 圈 电阻 上 的损 耗 ，
台 变压 器 故 障 时 ，将故 障变 压器 下 所 接 入 的风 电场 容 量
转接人正 常变压器下运行的工况 ，以免造成变压器长期轻
载运行。
前者称 为铁损 ，后者称为铜损 ，具体计算如下。
Ａ Ｐ＝ Ｐ０ ＋ ＫＴ Ｐｋ △ Ｑ—Ｑ。 ＋ Ｋ （ △ Ｐ 一△ Ｐ＋ Ｋｏ △ Ｑ Ｑｏ —Ｊ ０ Ｓ Ｎ
的主 变压 器 。
Ｑｋ — Ｕｋ Ｓ Ｎ
式 中，△ Ｐ为有功损耗 ；△ Ｑ为无功损耗 ；△ Ｐ 为综合功率
损 耗 ；Ｑ ０ 为空 载 无 功损 耗 ，ｋ ｖ ａ ｒ ￣Ｐ ｏ 为 空 载 损 耗 ，ｋ Ｗ； Ｐ ｋ 为额 定 负 载损 耗 ，ｌ 【 Ｗ ；Ｓ 为 变 压器 额 定 容 量 ，ｋ Ｖ Ａ；
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风电场设备选型-主变压器的选择
风电场开发过程中，升压变电站的大型设备-主变压器的选型与特点汇总如下。
1、容量的确定：
1)考虑风电场的远景规划及分期开发规模，综合确定主变压器的安装台数和容量。
2)结合风力发电机组的出力特性，风力发电机组不会过负荷运行;且考虑风力发电机组的同时率，风力发电机组全部处于满发状态的概率较低，因此主变压器的容量可选择与风电场的装机总容量相等，不考虑功率因数对变压器容量的放大。
2、型式的确定：
1)调压方式：
根据变压器分接头的切换方式，变压器的调压方式有两种：无励磁调压和有载调压。
针对风电场主变压器特性：风力发电机组发电，充当升压变;当风力发电机组不发电，从电网取电，充当降压变。
因此主变压器宜选择有载调压变压器。
2)电压及变比：
主变高压侧电压的确定：由于电源至用电设备间存在线路电压降，对于变压器一次侧是受电端，对于风电场相当于降压变，其额定电压应等于用电设备的额定电压;而变压器的二次侧相当于电源，对于风电场相当于升压变，其额定电压应比电力网额定电压高5%。
因此
风电场主变压器可以以平均电压为主分接头，例如，110kV系统可选用115±8×1.25%。
主变低压侧电压的确定：考虑风电场集电线路损耗及实际运行经验，集电线路电压一般选取35kV。
因提高集电线路的运行电压水平，对减少集电线路损耗很重要，风电场主变压器低压侧电压应取较高电压水平，一般不低于平均电压36.75kV。
综上，对于110kV系统主变压器变比可选为115±8×1.25%/36.75kV。
3)接线方式：
在我国，110kV及以上电压等级中，变压器三相绕组都采用Yn接线方式。
对于风电场主变压器接线型式应按标准接线型式选用Ynd11。
4)冷却方式：
变压器的冷却方式有：自然风冷、强迫空气冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环导向冷却、水内冷变压器及充气式变压器。
针对风电场人员少，维护能力较弱，应首选自冷变压器、强迫空气冷却次之。