目 录
一、立项依据…………………………………………………………………………2
1、国内现状、发展水平和发展趋势…………………………………………2 2、项目开发的目的和意义……………………………………………………2 3、本项目达到的技术水平及市场前景………………………………………3 二、开发内容与目标…………………………………………………………………4
1、项目的主要内容、目标及关键技术………………………………………2 2、技术创新……………………………………………………………………5 3、主要技术经济指标…………………………………………………………5 三、开发试验方法及技术路线………………………………………………………6
1、开发设计思路……………………………………………………………6 2、工艺特点……………………………………………………………………6 3、试验方法……………………………………………………………………7 四、现有开发技术条件和工作基础…………………………………………………7 五、计划进度…………………………………………………………………………7 六、经费预算…………………………………………………………………………8 七、主要（大中型）仪器设备清单…………………………………………………8 八、技术研究机构名称及情况………………………………………………………9 九、主要研究人员名单………………………………………………………………9
一、立项依据
1、国内现状、发展水平和发展趋势
风能是我国大力提倡发展的环保型能源，风力是一种无污染的清洁能源,利用风能发电不会带来气、水、渣等污染环境的物质。据统计，我国风能资源理论储量约为32兆兆瓦，这一潜在的巨大市场将逐步得到开发。2005 年并网风电发电装机容量约3000MW,预计2010年达到4900MW,2015年可达到7000MW。为此，国家发改委下发的能源[2003]048号文件内容要求，我国从2003年起用2 年左右时间，在全国范围内选择建造约20个1000MW以上的大型风电场。
风电场专用高压/低压预装式变电站，是将风力发电机组发出的0.6-0.69kV电压升高到11或40.5kV后，将电能并网输出的专用设备。 该产品具有成套性强、占地面积小、投资小、安装维护方便、造型美观、耐气侯性强等特点。它的出现适应了全国大范围建立风力发电场的趋势，是风力发电系统的理想的配套产品。
我国宁夏回族自治区发改委把贺兰山风力发电场作为示范单位，在一期与二期均采用10kV组合式变压器，组合式变压器目前在各大风电场中正大力推广运用，其市场容量是非常广阔。 2、项目开发的目的和意义
40.5kV风力发电箱变，适用于大型风电场，将风力发电机组发出的0.69kV电压升至35kV，并入电网运行或者直接使用。风力发电箱变，能有效地将高、低压元器件连接形成一个完整的配电系统，作为接受和分配电能、远程控制、实时保护、实时监测之用。随着国家正在制定长远的风力发电规划，大力发展和加快开发利用风力发电，国家大型风电产业的发展更快，风电箱变必将有很大的市场。
本项目的开发目的是为了适应国家经济发展的需要，生产出损耗更低、噪音更能满足环保要求、综合性能更好的产品，从而增加企业的利润，填补企业的产品空白。本产品试产成功后，第一年可为企业新增产值8000多万元，新增利润800多万元，为国家创造利税1200多万。
1
3、本项目达到的技术水平及市场前景
本项目要求达到的技术要求是：风电用组合式变压器的空载损耗较国标低8~10%（节能），噪音低于52分贝（低噪音环保），抗污染能力强、抗短路能力强，外形美观靓丽，总体性能达到了21世纪国际先进水平。
高压/低压预装式变电站（风电场专用）是技术水平发展趋势，公司风电用组合式变压器的技术更好地奠定了技术基础。 （1） 占用空间更小、结构更为紧凑
风电机组一般都要把变压器、变频器和整流器设计在同一个层面上便于控制和冷却。而一般大型的风电机，机塔直径目前都在5米以下，每层上最多只有大约78.5平方米的面积可供使用。其中包括维护人员的活动空间以及线路分布空间和梯子占用的空间，最后分配给变压器的空间相对较小。在将变压器设计在机舱里的风电机，所能利用的空间比设计在机塔里的还要小。因此，风电用组合式变压器，要求体积尽量紧凑占地空间更小。 （2）变压器的发热量一定要小。
风电用箱式变压器，线圈及器身的温升要低，本身损耗带来的发热要小。普通的变压器都是放在开放空间里的，散热一般都不是大问题。但风电机内则不同，是设计安装在一个很小的封闭空间里的，所以散热是一个很大的问题。目前欧洲风电机事故当中，有不少都是忽略了电力元件的散热问题而引起的。 （3）变压器的过载以及对风压力变化的适应性要高
对于风电用箱式变压器来说，各个公司的设计要求虽有不同，但产品的电压波动适应性要求较高，产品过载能力必须要高于传统箱式变压器。风电机不同于普通的输变电，只是将某个稳定的电压变成另外一个稳定的电压。由于风力变化
2
的无常性，导致了风电机输出的电压和电流甚至频率都很不稳定。风速过快时，风电机的自动过载保护启动需要一个时间。虽然这个时间很短，但对于电路来说，还是足够烧毁一切不能承受过载的元件。所以风电机的所有电气元件设计上都要求有过载保护。
（4）可靠性要高
风电用组合式变压器可靠性影响到风电系统运行，所以将来在如何提高可靠性方面要开展进一步研究，其主要内容包括部件可靠性，结构可靠性材料可靠性，安装可靠性等。另外产品常在风沙和沿海地区有盐雾侵蚀的风电场区运行，对产品的防腐、防锈、防渗漏等都有较高要求。
二、开发内容和目标
1、项目的主要内容、目标及关键技术 主要内容：风电用组合式变压器 目 标：
（1）低损耗，空载损耗低于国家标准8~10%； （2）低噪音，噪音小于52分贝
（3）线圈温升小于45-50K，过载能力为150%额定负载。 关键技术：
按照风电技术参数进行特殊设计，具有满足风电场特殊要求。 （1）铁心采用高导磁晶粒取向硅钢片，45°全斜接缝，5级步进搭接，无孔绑扎结构，降低了工艺损耗，空载损耗低，空载电流小，噪音低；
（2）35kV级线圈采用分段圆筒式。
3
（3）设计中对结构进行优化，能与电厂、输变电线路、网络功能相匹配。线圈温升较低，过载能力强、损耗小、抗短路能力强、防雷能力强。
2、技术创新
（1）箱体采用特殊工艺技术和新型材料制成，具有良好防腐功能，能有效防止风沙和沿海地区盐雾的侵蚀。 （2）结构精致、布置合理，运输、安装方便。
3、主要技术经济指标
风电场专用箱式变通用技术参数
序号 1 2 3 4 5 6 7 项目名称 高压侧最高工作电压 低压侧额定电压 额定频率 工频耐压 变压器高压侧 冲击峰值耐压 变压器低压侧 工频耐压 相数 壳体防护等级 单位 kV kV Hz kV kV V YB□-40.5/0.69 40.5 0.69 50 95 185 3500 三相 IP33D 以ZFS11-1600/35 kVA变压器为例
型号： ZFS11 额定容量： 1600kVA 一次侧额定电压： 38.5kV 二次侧电压： 0.69kV 分接范围： ±2×2.5% 短路阻抗： 6.5% 联结组别： Dyn11 绝缘等级： A级 空载损耗： 1650W 负载损耗： 16600W
4