風(fēng)電場電氣工程 第2章 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式

1、風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng)第第2 2章章 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式和主接線方式風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式第第2 2章章 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 掌握風(fēng)電場電氣部分的特點(diǎn)和基本構(gòu)成，掌握風(fēng)電場電氣部分的特點(diǎn)和基本構(gòu)成， 了解電氣主接線的基本概念和設(shè)計(jì)原則，了解電氣主接線的基本概念和設(shè)計(jì)原則， 理解各種電氣主接線形式的特點(diǎn)并掌握分析方法，理解各種電氣主接線形式的特點(diǎn)并掌握分析方法， 理解和掌握風(fēng)電場電氣主接線設(shè)計(jì)的基本思想和依據(jù)。理解和掌握風(fēng)

2、電場電氣主接線設(shè)計(jì)的基本思想和依據(jù)。關(guān)注的問題關(guān)注的問題 風(fēng)電場與常規(guī)電廠的區(qū)別是什么？其電氣部分的構(gòu)成有哪些？風(fēng)電場與常規(guī)電廠的區(qū)別是什么？其電氣部分的構(gòu)成有哪些？ 電氣主接線的概念和相關(guān)術(shù)語有哪些？其設(shè)計(jì)原則又是什么？電氣主接線的概念和相關(guān)術(shù)語有哪些？其設(shè)計(jì)原則又是什么？ 常見的電氣主接線形式有哪些？常見的電氣主接線形式有哪些？ 風(fēng)電場電氣主接線應(yīng)如何進(jìn)行設(shè)計(jì)？風(fēng)電場電氣主接線應(yīng)如何進(jìn)行設(shè)計(jì)？風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式2.1 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成2.1.1 風(fēng)電場與常規(guī)電廠的區(qū)別風(fēng)電場與常規(guī)電廠的區(qū)別風(fēng)

3、力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量小單機(jī)容量小風(fēng)電場的風(fēng)電場的電能生產(chǎn)比較分散電能生產(chǎn)比較分散，發(fā)電機(jī)組數(shù)目多發(fā)電機(jī)組數(shù)目多風(fēng)電機(jī)組風(fēng)電機(jī)組輸出的電壓等級低輸出的電壓等級低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的類型多樣化類型多樣化風(fēng)電場的風(fēng)電場的功率輸出特性復(fù)雜功率輸出特性復(fù)雜風(fēng)電機(jī)組風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)需要電力電子換流設(shè)備并網(wǎng)需要電力電子換流設(shè)備風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2.1.2風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成 總體而言，風(fēng)電場的電氣部分也是由總體而言，風(fēng)電場的電氣部分也是由一次部分和二次部分一次部分和二次部分共同組成，這一點(diǎn)和常

4、規(guī)發(fā)電廠站是共同組成，這一點(diǎn)和常規(guī)發(fā)電廠站是一樣的一樣的。 根據(jù)在根據(jù)在電能生產(chǎn)過程中的整體功能電能生產(chǎn)過程中的整體功能，風(fēng)電場電氣一次系統(tǒng)，風(fēng)電場電氣一次系統(tǒng)可以分為四個(gè)主要部分：可以分為四個(gè)主要部分：風(fēng)電機(jī)組、集電系統(tǒng)、升壓站及風(fēng)電機(jī)組、集電系統(tǒng)、升壓站及廠用電系統(tǒng)廠用電系統(tǒng)。 目前，風(fēng)電場的主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)目前，風(fēng)電場的主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)本身輸出電壓為本身輸出電壓為690V，經(jīng)，經(jīng) 過機(jī)組過機(jī)組升壓變壓器升壓變壓器將電壓升高到將電壓升高到10kV或或35kV。 風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2.1.2風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成風(fēng)電場電

5、氣部分的構(gòu)成 風(fēng)電機(jī)組風(fēng)電機(jī)組，除了，除了風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)以外，還包括以外，還包括電力電子換電力電子換流器流器（有時(shí)也稱為變頻器）和對應(yīng)的（有時(shí)也稱為變頻器）和對應(yīng)的機(jī)組升壓變壓器機(jī)組升壓變壓器（有（有的文獻(xiàn)稱之為集電變壓器）的文獻(xiàn)稱之為集電變壓器） 。 集電系統(tǒng)集電系統(tǒng)將風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)的將風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)的電能按組收集起來電能按組收集起來。分組采用。分組采用位置就近原則位置就近原則，每組包含的風(fēng)電機(jī)組數(shù)目大體相同。每一，每組包含的風(fēng)電機(jī)組數(shù)目大體相同。每一組的多臺機(jī)組輸出（經(jīng)過機(jī)組升壓變壓器升壓后）一般可組的多臺機(jī)組輸出（經(jīng)過機(jī)組升壓變壓器升壓后）一般可由電纜線路直接并聯(lián)。由電纜線路直

6、接并聯(lián)。 升壓變電站升壓變電站的主變壓器將集電系統(tǒng)匯集的的主變壓器將集電系統(tǒng)匯集的電能再次升高電能再次升高。 廠用電廠用電包括維持風(fēng)電場正常運(yùn)行及安排檢修維護(hù)等生產(chǎn)用包括維持風(fēng)電場正常運(yùn)行及安排檢修維護(hù)等生產(chǎn)用電和風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)人員在風(fēng)電場內(nèi)的生活用電等，也就電和風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)人員在風(fēng)電場內(nèi)的生活用電等，也就是是風(fēng)電場內(nèi)用電的部分風(fēng)電場內(nèi)用電的部分。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式2.1.2風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成風(fēng)電場電氣一次系統(tǒng)示意圖風(fēng)電場電氣一次系統(tǒng)示意圖如下圖所示：如下圖所示：其中各部分為其中各部分為1風(fēng)機(jī)葉

7、輪風(fēng)機(jī)葉輪2傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置3發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)4變流器變流器5機(jī)組升壓變壓器機(jī)組升壓變壓器6升壓站中的配電裝置升壓站中的配電裝置7升壓站中的升壓變壓器升壓站中的升壓變壓器8升壓站中的高壓配電裝置升壓站中的高壓配電裝置9架空線路架空線路1 12 23 34 45 57 76 68 89 9風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式2.2 電氣主接線及設(shè)計(jì)要求電氣主接線及設(shè)計(jì)要求 2.2.1 電氣主接線的基本概念電氣主接線的基本概念 1. 地理接線圖地理接線圖 地理接線圖地理接線圖就是用來描述就是用來描述 某個(gè)具體電力系統(tǒng)中發(fā)電廠、某個(gè)具體電力系統(tǒng)中

8、發(fā)電廠、 變電所的地理位置，電力線路變電所的地理位置，電力線路 的路徑，以及他們相互的聯(lián)結(jié)的路徑，以及他們相互的聯(lián)結(jié) 它是對該系統(tǒng)的它是對該系統(tǒng)的宏觀印象宏觀印象， 只表示廠站級的只表示廠站級的基本組成和連接關(guān)系基本組成和連接關(guān)系，無法表示電氣設(shè)備的，無法表示電氣設(shè)備的 組成組成火電廠風(fēng)電場變電站風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2. 電氣主接線電氣主接線 在發(fā)電廠和變電所中，各種電氣設(shè)備必須被合理組織連接以實(shí)在發(fā)電廠和變電所中，各種電氣設(shè)備必須被合理組織連接以實(shí)現(xiàn)電能的匯集和分配；而根據(jù)這一要求由各種電氣設(shè)備組成，現(xiàn)電能的匯集和分

9、配；而根據(jù)這一要求由各種電氣設(shè)備組成，并按照一定方式由導(dǎo)體連接而成的電路被稱為并按照一定方式由導(dǎo)體連接而成的電路被稱為電氣主接線電氣主接線。 對于電氣主接線的描述是對于電氣主接線的描述是由由電氣主接線圖電氣主接線圖來實(shí)現(xiàn)的。來實(shí)現(xiàn)的。主接線電路圖主接線電路圖用規(guī)定的電用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號和文字符氣設(shè)備圖形符號和文字符號并按照工作順序排列，號并按照工作順序排列，以以單線圖單線圖的方式詳細(xì)地表的方式詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系全部基本組成和連接關(guān)系某些需要表示某些需要表示接線特征接線特征的的設(shè)備則要表示其設(shè)備則要表示其三相特征三相特征風(fēng)電場電氣系統(tǒng)

10、風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 3. 電源和負(fù)荷電源和負(fù)荷 通常認(rèn)為相對于需要分析的具體電氣設(shè)備，為其提供電能的通常認(rèn)為相對于需要分析的具體電氣設(shè)備，為其提供電能的相關(guān)設(shè)備即是其相關(guān)設(shè)備即是其電源電源。 在發(fā)電廠和變電站中，用于向用戶供電的線路被稱為是在發(fā)電廠和變電站中，用于向用戶供電的線路被稱為是負(fù)荷負(fù)荷。 配電裝置配電裝置用于具體實(shí)現(xiàn)電能的匯集和分配，它是根據(jù)電氣主用于具體實(shí)現(xiàn)電能的匯集和分配，它是根據(jù)電氣主接線的要求，由開關(guān)電氣、母線、保護(hù)和測量設(shè)備以及必要接線的要求，由開關(guān)電氣、母線、保護(hù)和測量設(shè)備以及必要的輔助設(shè)備和建筑物組成的整體。

11、的輔助設(shè)備和建筑物組成的整體。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 4. 設(shè)備工作狀態(tài)設(shè)備工作狀態(tài) 運(yùn)行中的電氣設(shè)備可分為四種狀態(tài)，即運(yùn)行中的電氣設(shè)備可分為四種狀態(tài)，即運(yùn)行狀態(tài)、熱備用運(yùn)行狀態(tài)、熱備用狀態(tài)、冷備用狀態(tài)和檢修狀態(tài)狀態(tài)、冷備用狀態(tài)和檢修狀態(tài)。 運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)是指電氣設(shè)備的斷路器、隔離開關(guān)都在合閘位置；是指電氣設(shè)備的斷路器、隔離開關(guān)都在合閘位置； 熱備用狀態(tài)熱備用狀態(tài)是指設(shè)備只斷開了斷路器而隔離開關(guān)仍在合閘是指設(shè)備只斷開了斷路器而隔離開關(guān)仍在合閘位置；位置； 冷備用狀態(tài)冷備用狀態(tài)是指設(shè)備的斷路器、隔離開關(guān)都在分閘位置；是指設(shè)

12、備的斷路器、隔離開關(guān)都在分閘位置； 檢修狀態(tài)檢修狀態(tài)是指設(shè)備所有的斷路器、隔離開關(guān)已斷開，并完是指設(shè)備所有的斷路器、隔離開關(guān)已斷開，并完成了裝設(shè)地線、懸掛標(biāo)示牌、設(shè)置臨時(shí)遮欄等安全技術(shù)措施。成了裝設(shè)地線、懸掛標(biāo)示牌、設(shè)置臨時(shí)遮欄等安全技術(shù)措施。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 4. 設(shè)備工作狀態(tài)設(shè)備工作狀態(tài) 送電過程中的設(shè)備工作狀態(tài)變化為：送電過程中的設(shè)備工作狀態(tài)變化為： 停電過程中的設(shè)備工作狀態(tài)變化為：停電過程中的設(shè)備工作狀態(tài)變化為：風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2

13、.2.1.5倒閘操作倒閘操作 利用開關(guān)電器，遵照一定的順序，對電氣設(shè)備完成上述四利用開關(guān)電器，遵照一定的順序，對電氣設(shè)備完成上述四種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程稱為種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程稱為倒閘操作倒閘操作。 倒閘操作必須嚴(yán)格遵守基本操作原則倒閘操作必須嚴(yán)格遵守基本操作原則風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2.2.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 發(fā)電廠主接線設(shè)計(jì)的基本要求有三點(diǎn)：發(fā)電廠主接線設(shè)計(jì)的基本要求有三點(diǎn)： 一、可靠性一、可靠性 供電可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)的基本要求，在主接線設(shè)計(jì)中可以下是電力生產(chǎn)的基本要求，在主接線設(shè)計(jì)中可以下

14、幾方面加以考慮：幾方面加以考慮： 任一斷路器檢修時(shí)，盡量任一斷路器檢修時(shí)，盡量不會(huì)影響其所在回路供電不會(huì)影響其所在回路供電； 斷路器或母線故障及母線檢修時(shí)，盡量斷路器或母線故障及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)回路數(shù)和停減少停運(yùn)回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間運(yùn)時(shí)間，并保證對一級負(fù)荷及全部二級負(fù)荷或大部分二級負(fù)，并保證對一級負(fù)荷及全部二級負(fù)荷或大部分二級負(fù)荷的供電；荷的供電； 盡量盡量減小發(fā)電廠、變電所全部停電的可能性減小發(fā)電廠、變電所全部停電的可能性。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2.2.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 二、靈活性二、靈

15、活性 發(fā)電廠主接線應(yīng)該滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的發(fā)電廠主接線應(yīng)該滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性靈活性： 調(diào)度時(shí)調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，靈活調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故、檢修以及特殊運(yùn)行靈活調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故、檢修以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求；方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求； 檢修時(shí)檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修不至影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行和對用戶的供電；進(jìn)行安全檢修不至影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行和對用戶的供電； 擴(kuò)建時(shí)擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡

16、到最終接線。，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2.2.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 三、經(jīng)濟(jì)性三、經(jīng)濟(jì)性 在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，還應(yīng)盡量做到在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，還應(yīng)盡量做到經(jīng)濟(jì)合經(jīng)濟(jì)合理理： 投資省投資省：主接線力求簡單，繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，主接線力求簡單，繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，采取限制短路電流的措施；采取限制短路電流的措施； 占地面積小占地面積?。褐鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量：主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地

17、面積?。皇拐嫉孛娣e?。?電能損失少電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，并盡量避免因兩次變壓而增加的電能損失。并盡量避免因兩次變壓而增加的電能損失。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式2.3 常用的電氣主接線形式常用的電氣主接線形式 2.3.1 電氣主接線的分類電氣主接線的分類 在發(fā)電廠和變電站中，配電裝置實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)、變壓器、線在發(fā)電廠和變電站中，配電裝置實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路之間的路之間的電能的匯集和分配電能的匯集和分配，這些設(shè)備的連接由母線和開關(guān)，這些設(shè)備的連接由母線

18、和開關(guān)電器實(shí)現(xiàn)，電器實(shí)現(xiàn)，母線和開關(guān)電器的不同的組織連接母線和開關(guān)電器的不同的組織連接也就構(gòu)成就了也就構(gòu)成就了不同的接線形式不同的接線形式。 主接線形式可以分為兩大類：主接線形式可以分為兩大類：有匯流母線和無匯流母線有匯流母線和無匯流母線。 匯流母線匯流母線，簡稱，簡稱母線母線，是匯集和分配電能的設(shè)備。，是匯集和分配電能的設(shè)備。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2.3.1 電氣主接線的分類電氣主接線的分類 有匯流母線的主接線有匯流母線的主接線 采用有匯流母線的接線形式采用有匯流母線的接線形式便于實(shí)現(xiàn)多回路的集中便于實(shí)現(xiàn)多回路的集中。

19、 接線接線簡單、清晰、運(yùn)行方便簡單、清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。，有利于安裝和擴(kuò)建。 配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備增多，因此更配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備增多，因此更適適用于回路較多的情況用于回路較多的情況，一般進(jìn)出線數(shù)目大于，一般進(jìn)出線數(shù)目大于4 4回?；?。 有匯流母線的接線形式包括：有匯流母線的接線形式包括：單母線、單母線分段、雙母線、單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段、帶旁路母線等雙母線分段、帶旁路母線等。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2.3.1 電氣主接線的分類電氣主接線的分類 無匯流母線的

20、主接線無匯流母線的主接線 無匯流母線的接線形式使用開關(guān)電器較少，占地面積小，但無匯流母線的接線形式使用開關(guān)電器較少，占地面積小，但只只適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠或變電站。的發(fā)電廠或變電站。 無匯流母線的接線形式包括：無匯流母線的接線形式包括：單元接線、橋形接線、角形接單元接線、橋形接線、角形接線、變壓器線路單元接線等線、變壓器線路單元接線等。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2.3.2電氣主接線的常見形式電氣主接線的常見形式 一、一、 單元接線單元接線 單元接線單元接線是最簡單的接線

21、形式，即是最簡單的接線形式，即發(fā)電機(jī)和主變壓器組成一個(gè)單元，發(fā)電機(jī)和主變壓器組成一個(gè)單元，發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電能直接輸送給變壓發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電能直接輸送給變壓器，經(jīng)過變壓器升壓后送給系統(tǒng)。器，經(jīng)過變壓器升壓后送給系統(tǒng)。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 二、二、 橋型接線橋型接線 當(dāng)變配電裝置中只有兩條線路連接站內(nèi)兩臺主變時(shí)，常采用當(dāng)變配電裝置中只有兩條線路連接站內(nèi)兩臺主變時(shí)，常采用橋形接線橋形接線，此時(shí)這兩回進(jìn)線分別和兩條線路連接，形成了兩，此時(shí)這兩回進(jìn)線分別和兩條線路連接，形成了兩個(gè)線路變壓器的供電路徑，在這兩個(gè)供電路徑由橋斷路器個(gè)線路變

22、壓器的供電路徑，在這兩個(gè)供電路徑由橋斷路器聯(lián)絡(luò)。聯(lián)絡(luò)。 根據(jù)橋斷路器相對于變壓器和線路的安裝位置，又分為根據(jù)橋斷路器相對于變壓器和線路的安裝位置，又分為內(nèi)橋內(nèi)橋接線和外橋接線接線和外橋接線風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 二、二、 橋型接線橋型接線 內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線 內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線的橋斷路器靠近的橋斷路器靠近變壓器，對于變壓器的投變壓器，對于變壓器的投切需要操作兩臺斷路器，切需要操作兩臺斷路器，而對于線路的操作只需要而對于線路的操作只需要一臺斷路器一臺斷路器 適用于適用于變壓器不經(jīng)常切換，變壓器不經(jīng)常切換，而線路較長，故障概率較而

23、線路較長，故障概率較高，所造成的線路需要經(jīng)高，所造成的線路需要經(jīng)常操作常操作的場合的場合風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 二、二、 橋型接線橋型接線 外橋接線外橋接線 外橋接線外橋接線對于變壓器的投切操作一臺斷路器，而線路則需要對于變壓器的投切操作一臺斷路器，而線路則需要操作兩臺斷路器操作兩臺斷路器 外橋接線適用于外橋接線適用于變壓器切換變壓器切換 頻繁，或線路較短，故障概頻繁，或線路較短，故障概 率小率小的場合的場合風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 三、三、 單母線單母

24、線 單母線單母線以一條母線作為配電裝置中的電能匯集節(jié)點(diǎn)，是有母以一條母線作為配電裝置中的電能匯集節(jié)點(diǎn)，是有母線接線形式中線接線形式中最簡單最簡單的接線形式的接線形式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作是：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作簡單、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置簡單、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置缺點(diǎn)缺點(diǎn)：單母線的可靠性較低：單母線的可靠性較低單母線接線適用于單母線接線適用于電源數(shù)目較少、容量電源數(shù)目較少、容量較小較小的場合：的場合：(1) 6(1) 610kV10kV配電裝置的出線回路不超配電裝置的出線回路不超過過5 5回?；亍?2) 35(2) 3563kV63kV配電裝置的出線回路數(shù)不配電

25、裝置的出線回路數(shù)不超過超過3 3回?；?。(3) 110(3) 110220kV220kV配電裝置的出線回路不配電裝置的出線回路不超過超過2 2回?；亍ｏL(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 四、四、 單母線分段單母線分段 當(dāng)配電裝置中有多個(gè)電源（發(fā)電機(jī)或變壓器）存在的時(shí)候，當(dāng)配電裝置中有多個(gè)電源（發(fā)電機(jī)或變壓器）存在的時(shí)候，可以將單母線根據(jù)電源的數(shù)目進(jìn)行分段，這也就可以將單母線根據(jù)電源的數(shù)目進(jìn)行分段，這也就單母線分單母線分段形式段形式兩臺主變作為電源分別給兩段母兩臺主變作為電源分別給兩段母線供電，線供電，兩段母線之間由兩段母線之間由分段斷

26、分段斷路器路器聯(lián)系，兩段母線可以由聯(lián)系，兩段母線可以由分段分段斷路器的閉合而并列運(yùn)行斷路器的閉合而并列運(yùn)行，也可，也可以由以由分段斷路器斷開而分列運(yùn)行分段斷路器斷開而分列運(yùn)行分段的數(shù)目由分段的數(shù)目由電源數(shù)量和容量電源數(shù)量和容量決決定定風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 四、四、 單母線分段單母線分段 單母線分段的優(yōu)點(diǎn)：單母線分段的優(yōu)點(diǎn)： 重要用戶可以從兩段母線上引出兩個(gè)回路，由不同的電源供重要用戶可以從兩段母線上引出兩個(gè)回路，由不同的電源供電（母線）。電（母線）。 當(dāng)一段母線發(fā)生故障的或需要檢修的時(shí)候，分段斷路器可以當(dāng)一段母線發(fā)生故障

27、的或需要檢修的時(shí)候，分段斷路器可以斷開，保證另一段母線的正常運(yùn)行。斷開，保證另一段母線的正常運(yùn)行。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線故障的時(shí)候，其所連接的回路依然需要當(dāng)一段母線故障的時(shí)候，其所連接的回路依然需要停電；同時(shí)重要負(fù)荷采用雙回線時(shí)，常使架空線交叉跨越；停電；同時(shí)重要負(fù)荷采用雙回線時(shí)，常使架空線交叉跨越；在擴(kuò)建的時(shí)候需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建在擴(kuò)建的時(shí)候需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建 單母線分段的適用范圍單母線分段的適用范圍如下：如下： (1) 6 (1) 610kV10kV配電裝置出線回路數(shù)為配電裝置出線回路數(shù)為6 6回及以上。回及以上。 (2) 35 (2) 3566kV66kV配電裝置出線回路數(shù)為配電

28、裝置出線回路數(shù)為4 48 8回。回。 (3) 110 (3) 110220220配電裝置出線回路數(shù)為配電裝置出線回路數(shù)為3 34 4回回風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 五、五、 雙母線雙母線 雙母線接線雙母線接線方式通過設(shè)置兩條獨(dú)立的母線，每條母線都可方式通過設(shè)置兩條獨(dú)立的母線，每條母線都可以和配電裝置中的任意回路相連接，從而使得當(dāng)一條母線故以和配電裝置中的任意回路相連接，從而使得當(dāng)一條母線故障或檢修時(shí)，所有的回路可以運(yùn)行于另一條母線障或檢修時(shí)，所有的回路可以運(yùn)行于另一條母線每個(gè)回路通過一每個(gè)回路通過一個(gè)斷路器和個(gè)斷路器和兩個(gè)隔離

29、開關(guān)兩個(gè)隔離開關(guān)和兩條母線相和兩條母線相連，母線之間通過連，母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器斷路器（母聯(lián)）連接（母聯(lián)）連接風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 五、五、 雙母線雙母線 雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)： 供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便、便于供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便、便于試驗(yàn)試驗(yàn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：投資增加、增加了誤操作可能：投資增加、增加了誤操作可能 適用范圍適用范圍：雙母線接線適用于回路數(shù)或母線上電源較多、輸：雙母線接線適用于回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母送和穿越功率大、母線

30、故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對接線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求的情況下采用。線的靈活性有一定要求的情況下采用。具體條件具體條件如下：如下： （1 1）6 610kV10kV配電裝置，當(dāng)短路電流較大的時(shí)候，出線需要加配電裝置，當(dāng)短路電流較大的時(shí)候，出線需要加裝電抗器時(shí)。裝電抗器時(shí)。 （2 2）353563kV63kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8 8回時(shí)；或連接電回時(shí)；或連接電源較多，負(fù)荷較大時(shí)。源較多，負(fù)荷較大時(shí)。 （3 3）110110220kV220kV配電裝置出線回路數(shù)在

31、配電裝置出線回路數(shù)在5 5回及以上時(shí)；或在系回及以上時(shí)；或在系統(tǒng)中具有重要地位，出線回路數(shù)為統(tǒng)中具有重要地位，出線回路數(shù)為4 4回及以上?；丶耙陨?。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 六、六、 雙母線分段雙母線分段 當(dāng)當(dāng)220kV進(jìn)出線回路甚多時(shí)進(jìn)出線回路甚多時(shí)，為了減少母線故障時(shí)候的停電為了減少母線故障時(shí)候的停電范圍，需要范圍，需要對雙母線進(jìn)行分段對雙母線進(jìn)行分段 提高了供電可靠性和靈活性，提高了供電可靠性和靈活性， 但是其增加了斷路器的投資但是其增加了斷路器的投資風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場

32、電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 六、六、 雙母線分段雙母線分段 分段的原則分段的原則如下：如下： （1 1）當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為）當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為10101414回時(shí)，在一組母線上用斷路器回時(shí)，在一組母線上用斷路器分段。分段。 （2 2）當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為）當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為1515回及以上時(shí)，兩組母線都分段?；丶耙陨蠒r(shí)，兩組母線都分段。 （3 3）為限制）為限制220kV220kV母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求，可母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求，可根據(jù)需要將母線分段。根據(jù)需要將母線分段。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2.4 風(fēng)電場電氣

33、主接線設(shè)計(jì)風(fēng)電場電氣主接線設(shè)計(jì) 2.4.1 風(fēng)電機(jī)組的電氣接線風(fēng)電機(jī)組的電氣接線 風(fēng)電機(jī)組風(fēng)電機(jī)組，除了風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)以外，還，除了風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)以外，還包括電力電子換流器（有時(shí)也稱為變頻器）包括電力電子換流器（有時(shí)也稱為變頻器）和對應(yīng)的機(jī)組升壓變壓器。和對應(yīng)的機(jī)組升壓變壓器。 目前，風(fēng)電場的主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)目前，風(fēng)電場的主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)本身輸出本身輸出電壓為電壓為690V，經(jīng)過機(jī)組升壓變壓器，經(jīng)過機(jī)組升壓變壓器將電壓將電壓升高到升高到10kV或或35kV。 一般可把電力電子換流器和風(fēng)力發(fā)電機(jī)看一般可把電力電子換流器和風(fēng)力發(fā)電機(jī)看作一個(gè)整體，這樣風(fēng)電機(jī)組的接線大都采作一個(gè)整體，這樣風(fēng)電機(jī)組的接線大都采用用單元接線單元接線 一般情況下，多采用一般情況下，多采用一機(jī)一變一機(jī)一變，即一臺風(fēng)，即一臺風(fēng)電機(jī)組配備一臺變壓器。電機(jī)組配備一臺變壓器。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)風(fēng)電場電氣系統(tǒng) 風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式風(fēng)電場電氣部分的構(gòu)成和主接線方式 2.4.2 集電環(huán)節(jié)及其接線集電環(huán)節(jié)及其接線 集電系統(tǒng)集電系統(tǒng)將風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)的電能將風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)的電能按組收集按組收集起來起來 一般每一組一般每一組38臺風(fēng)電機(jī)組臺風(fēng)電機(jī)組的集電變壓器集中放在一個(gè)箱的集電變壓器集中放在一個(gè)箱式變電所中式變電所中 每一組的多臺風(fēng)電機(jī)組輸出，一般可在箱式