风电场电气系统.

风电场电气系统
风电场主要一次设备
§2.2.3调压方式与分接开关
很多变压器在运行时，可以实现对变比的调整，也即对电压 的调整。调压的实现，依赖于绕组匝数的变化，也就是利用 分接绕组来调整原边和副变的匝数比。 调压的方式有无励磁调压和有载调压 §2.2.4变压器油 油浸式变压器的变压器油主要用于散热和充当绝缘介质。 变压器的有效冷却很重要。对大多数变压器来说，矿物油是 吸收铁心、绕组热量，并将其热量传递给自冷或风冷外表面 的最有效介质，有时要借助强迫油循环方式。 在大多数电气设备中，有大量不同部件处于不同电位之下， 因此需要将它们相互绝缘。变压器常常要在高于额定电压下 短时间运行或者耐受操作冲击和雷电冲击的瞬变过电压。
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 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 （亦即变频器）和对应的机组升压变压器（亦即箱变又称集电 变）。 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 风电机组输出（经过箱变升压后）由电缆线路直接并联，汇集 为一条35KV架空线路输送到升压站。
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§2.1 电气主接线
§2.1接线形式
配电装置实现了发电机、变压器、线路之间的电能的汇集和 分配，这些设备的连接由母线和开关电器实现，母线和开关 电器的不同的组织连接也就构成就了不同的接线形式。 风电机组:采用一机一变单元接线。 集电系统：单母线分段 升压变电站：单母线（干河口）、双母线（桥湾）
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油位计
气体继电器 高压侧套管 低压侧套管
压力释放阀 套管CT 温度计 （油） 温 度 计 （绕组） 放油阀门 吸湿器
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风 扇ຫໍສະໝຸດ Baidu
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§2.2.6变压器的散热 当变压器绕组中产生电阻损耗和其它损耗时，就要产生热量。 必须要将这些热量传递到变压器油中，并由变压器油带走。 油循环方式主要包括： （1）自然油循环，利用油被加热后所产生的温差压力。油在 绕组内部被加热而上升，散热器中受到冷却而下降。 （2）强迫（不导向）油循环，使用油泵将冷却油从散热器中 抽出并输送到绕组底部，然后再通过绕组导线“上部”和“ 下部”撑条所形成的垂直轴向油道循环。 （3）强迫导向油循环，油的冷却借助一些外部设备来实现
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§2.2.5油箱、储油柜与附属设备 在使用储油柜的结构中，可以将变压器主油箱的油注到顶盖 位置，从而在需要时可以在顶盖上安装套管。但使用储油柜 的最重要的特点在于，它可以减小变压器油与大气的接触面 积，从而减小油的氧化速度和氧气在油中的溶解程度，而溶 解在油中的氧气能缩短油的绝缘寿命。 带储油柜的变压器还可以使用气体继电器。气体继电器通常 安装在储油柜通向油箱的连管上。 套管是将油箱内部的电气连接引出的部件。
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§1.2 电气和电气部分
§1.2.3 电气部分的一般组成
上述设备运行的时候需要消耗电能，是作为耗电设备存在的， 因此还需要装设相应的直流电源设备。 采用直流的好处是可以利用蓄电池进行电能存储。 在发电厂和变电站内二次设备由控制电缆连接构成了功能不 同的二次回路。
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与电源相连的一侧为一次绕组，与负荷相连的一侧为二次绕组
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§2.2.2 变压器的结构
大多数电力变压器均为油浸式变压器，即以油作为绝缘和冷 却介质，所用的油一般为矿物油。
1、铁芯 2、绕组 3、调压分接头 4、调压机构箱
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5、高压侧套管 6、低压侧套管 7、高压侧中性 点 8、压力释放阀
换流器先将电网50Hz的交流电整流，得到直流电，再将该直 流电逆变为频率满足要求的交流电，用于转子绕组的励磁。
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§2 变压器
§2.1 变压器工作原理
§2.1.1 变压器的电压变换 变压器的基本原理是利用电磁感应现象实现一个电压等级的交 流电能到另一电压等级交流电能的变换 变压器的核心部件是铁心和绕组，铁心用于提供磁路，缠绕于 铁心上的绕组构成电路
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门 9、瓦斯继电器
1 5 1 12 图3-7 变压器工作原理示意图 11 10 13 2
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10、11、吸湿器 12、主变端子箱 13、散热风扇
油浸式变压器由 其核心部件（即 实现电磁转换的 铁心和绕组）、 用于调整电压变 比的分接头和分 接开关以及油箱 和辅助设备构成。
14、油箱
15、储油柜 11
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华能酒泉风电有限责任公司
2014年7月
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§1.1 风力发电概述
风力发电
风 能
风力机 及其 控制系统
机械能
发电机 及其 控制系统
电 能
风力发电机组与电网的联系是通过风电场中的 电气部分得以实现的。
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§1.2 电气和电气部分
§1.2.1 电气的基本概念
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§1.2 电气和电气部分
§1.2.2 电气部分的一般组成
升压变电站：主变压器将集电系统汇集的电能再次升高至到330KV 接入电力系统。 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。 配电装置实现了发电机、变压器、线路之间的电能的汇集和分配， 这些设备的连接由母线和开关电器实现，母线和开关电器的不同 的组织连接也就构成就了不同的接线形式。
电气部分可以泛泛地理解为：由所有带电设备及其附属设备所 组成的全部。 电气部分的一般组成：一次和二次部分。 电气一次部分：用于生产、变换、传输、分配和消耗电能的部分。 电气二次部分：对厂站内一次部分进行监视、测量、控制和保护 的部分。
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§1.2 电气和电气部分
§1.2.2 电气部分的一般组成
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§1 发电机 §1交流励磁双馈式感应风力发电机组 所谓“双馈式”是指，发电机的定子绕组和转子绕组与电网 都有电气连接，都可以与电网之间交换功率。 双馈式风电机组的定子绕组与电网直接连接，输出电压的频 率可以通过转子绕组中的交流励磁电流的频率调节得以控制。