元宝山风电场一期49.5MW工程 初步设计(电网送审版)
开关电源屏直流配电屏免维护蓄电池组电话分线盒电话出线盒音频电输出电缆120A(N+1方式) -48V 48V/300Ah 20P、10P 86 HYA-2032、5032 NCPE 31 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司
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缆电话软线辅助设备及材料综合布线设备
注:升压站系统通信投资不含对端设备及OPGW光缆部分
第三章 电气部分
3.1 电气主接线
元宝山风电场本期装机49.5MW,中期装机为100MW,分期建设。本期安装33台单机容量为1500kW的风力发电机组以35kV架空集电线路汇集至场内新建220kV升压站。根据继而系统设计报告及审查意见,风电场新建220kV升压站出1回220kV线路至经西变220kV变电站站并入电网,线路长度100km,采用LGJ-400mm2。
风力发电机组具有在并网点电影跌至20%额定电压时能够恢复到额定电压时能够保持并网运行625ms的低电压穿越能力,风力场并网点电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时,风力发电机组保持并网运行。同时风电场并网点的闪变值、谐
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话机、电缆、接地、安装材料 元宝山风电场一期49.5MW工程 初步设计(电网送审版)
波值、三相电压不平衡度分别满足国家标准GB12326-2008《电能质量电压波动和闪变》、GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》、GB/T15543-2008 《电能质量三相电压不平衡》的规定。
根据风电场接入系统设计报告及审查意见,风电场220kV变电站内新建13100MVA主变,电压比为220/35kV,220kV配电装置采用线路-变压器组接线。
变电站35kV侧远景采用单母线接线,本期建成,预留二期扩建盘位。本期3回35kV集电线路,采用架空线路。经计算,当风电场容量达到100MVA时,变电站35kV母线侧单相接地电容电流约为26A,大于规程允许的10A水平,故在35kV母线上装设一套消弧消谐成套装置,消除弧光接地过电压,保证电气设备安全。
根据风机厂家提供资料,风机功率因数在-0.95-+0.95范围可调,即可满足并网点COSφ=1,因此风电场本身不需要配置无功补偿装置。考虑到电网调节无功的要求,根据风电场接入系统设计报告及审查意见,变电站35kV母线侧设一套可连续调节的无功补偿装置,补偿容量为13Mvar和6Mvar。本规程推荐采用SVC动态无功补偿装置,具体方案详见F1017C-A01-D05、06。
变电站内设两台干式变压器为全站提供站用电源,一台由站内35kV母线供电,另一台由变电站外10kV线路引接。正常时全站电源由35kV母线提供,事故时由站外提供电源。
电气主接线见图F1017C-A01-D-01。
3.2 短路电流及主要设备选择
1. 短路电流计算
元宝山风电场220kV母线系统提供三相短路电流约为1.821kA。经计算,计及风机短路电流,风电场220kV母线远景最大三相短路电流约2.7kA,35kV母线最大三相短路电流7.9kA。
根据短路电流计算结果,并考虑远景发展和接入系统要求,本工程风电场升压站变电站220kV设备短路电流水平按40kA设计;35kV短路电流水平按照31.5kA设计。 2. 主要电气设备选择
本工程风电场变电站海拔约1700m以上,极端最高气温37.8℃,最低气温-36.7℃,考虑到高海拔对电气设备性能的影响,所有电气设备选择均应按高海拔地区进行修正,
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户外设备选择低温型产品(按-40℃选择设备)。
(1) 风力发电机组
风力发电机组采用华瑞SL3000/113-90m风机,共33台。风力发电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保持并网运行625ms的低电压穿越能力;风电场并网点电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时,风力发电机组保持并网运行。同时风电场并网点的闪变值、谐波值、三相电压不平衡度分别满足国家标准GB12326-2008《电能质量电压波动和闪变》、GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》、GB/T15543-2008《电能质量三相电压不平衡》的规定。
风机主要参数如下:
型式号 SL1500/77-70m 额定功率 1500kW 额定电压 690V 频率 50Hz
功率因数 容性0.95-感性0.95 (2) 35kV油浸式变压器及附属设备 (a) 35kV油浸式变压器
箱式变压器选用油浸式三相双卷自冷式升压变压器,其主要参数如下: 型号 S11-1600/35 额定容量 1600kVA 额定电压比 38.5±232.5%/0.69kV
短路阻抗: 6﹪ 无载调压: 无励磁 联接组标号: D, yn11
(b) 户外交流高压跌落式熔断器 (防风型) 型号:HPRWG2-35/200 (熔断电流50A) 额定电压:35kV 最高工作电压:40.5kV 额定电流:200A 熔丝电流:50A 额定开断电流:8KA
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(c) 复合外套无间隙金属氧化锌避雷器 型号:YH5WX-51/134 额定电压有效值:51kV
1.2/50雷电冲击下残压:≤134kV(峰值) 陡波冲击电流下残压:≤154(峰值) 操作冲击电流下残压:≤114(峰值) 标称放电电流: 5KA(峰值) 2ms方波电流耐受值:≥400A(峰值)
(d) 0.69 kV低压断路器
根据风力发电机组厂家的要求,箱式变0.69 kV低压侧装设断路器,该断路器额定电流2000A,额定开断电流50kA (3)主变压器选用双绕组有载调压变压器
型号:SZ11-1000000/220KA,额定容量100000 kVA,短路阻抗Ud﹪=12 电压等级:230±831.25﹪/38.5kV,接线组别YN,dll (4)220kV设备
断路器:选用柱式,单断口六氧化硫断路器,额定电压252kV,额定频率50Hz,开断电流40kA,额定电流1600A
隔离开关:选用三柱式水平双断口隔离开关,GW7-252ⅡDW型隔离开关额定电压252kV ,额定频率50Hz,额定电流1600A,动稳定电流100kA。
电流互感器:选用LB7-220W型电流互感器,电流比为1000-2000/1 5P30
200-400/1A 0.5/0.2S。 电压互感器:选用电容式电压互感器。
母线PT型号为TYD220/√3-0.01H,电压比为
2203/
0.13/
0.13/
0.13/0.1 kV
氧化锌避雷器:选用Y10W5-200/520型,额定电压200 kV,持续运行电压156kV, 直流1mA参考电压不小于290kV,雷电冲击电流残压不大于520kV,操作冲击电流残压不大于442kV。 (5)35kV高压开关柜
选用全封闭移开式高压开关柜,内配SF6断路器,额定电流1250~2000A,开断
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