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1、-专业风电场电气系统 课程设计报告题目名称： 45MW（35/66KV 升压站）风电场电气一次系统初步设计 指导教师： 学生姓名： 班 级： 设计日期： 2013061720130621 能源动力工程学院风电场电气工程课程设计 课程设计成绩考核表学生姓名 班级项 目权重成绩1、平时工作态度及出勤情况0.1 2、设计报告及图纸质量0.4 3、独立完成设计情况0.1 4、答辩情况0.4合计成绩评定总 成 绩指导教师评语：指导教师签字： 年 月 日风电场电气工程课程设计目录目录1 课程设计介绍.21.1课程设计题目.21.2课程设计任务与要求.22 设计过程.32.1 方案论证.32.2 设计原理.
2、33 设计内容.33.1 风机与箱式变电站接线方案及相关设备选择.33.2 风电场集电线路接线方案，选择 35KV 侧的架空线路.103.3 66KV 变电所电气主接线选择.124 课程设计总结.17参考文献.17附录一：风电机组与升压变压器电气主接线图.18附录二：风电机组集电回路示意图.19附录三：升压变电站电气主接线图.20附录四：设备材料清单.21风电场电气工程课程设计01 1 课程设计介绍课程设计介绍1.1课程设计题目课程设计题目45MW（35/66KV 升压站）风电场电气一次系统初步设计本期工程装机规模 45MW，计划安装 30 台 1500kW 风力发电机组，并建设一座 66kV
3、 升压变电所。1.2课程设计任务与要求课程设计任务与要求1、设计风机与箱式变电站接线方案，选择下列设备：（1）35KV 侧，断路器（或负荷开关） 、熔断器、电缆、架空线路；（2）690V 侧，断路器、电缆要求：（1）完成风机与箱式变电站电气接线图，图面包含主要电气设备表；（2）完成设备选择说明或计算。2、设计风电场集电线路接线方案，选择 35KV 架空线路说明：风力发电机出口电压为 690V，经箱式变升压至 35KV，通过 35KV 集电线路（架空线路） ，接入风电场 66KV 变电所 35KV 开关柜上，再经主变二次升压至 66KV 接入电力系统。要求：（1）画出风电场 35KV 集电线路示
4、意图；（2）完成 35KV 集电线路（架空线路）选择。3、设计 66KV 变电所电气主接线（含二期工程部分及所用电部分）选择：（1）66KV 主变压器；（2）所用变压器；（3）66KV 断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器；（4）35KV 断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器；要求：（1）完成电气主接线设计，图面包含主要电气设备表；（2）完成设备选择说明或计算。风电场电气工程课程设计12 2 设计过程设计过程2.12.1 方案论证方案论证本次设计的方案，主要是根据设计任务的内容，依次展开。借助图书馆和互联网的相关电力设备手册及相关资料，并且和同学相互探讨，请教老师的方式而逐渐深
5、入该设计。2.22.2 设计原理设计原理根据电力设备手册等相关资料上的选择方法，进行计算选择，并通过查找相关类型表，选择合适的电力设备，原则上还需要校核检验。3 3 设计内容设计内容正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程的实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而准确的采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。应满足正常运行、维修。短路和过电压情况下的要求，并考虑长期的发展。按当地环境条件检验核对。应力求技术先进和经济合理，与整个工程的建设标准应协调一致；同类设备应尽量减少品种。选用的新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定
6、合格，在特殊情况下，用未经正式鉴定的心产品时，应经上级批准。选择的高电压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压和过电流的情况下保持正常运行。3.13.1 风机与箱式变电站接线方案及相关设备选择风机与箱式变电站接线方案及相关设备选择3.1.13.1.1 35KV35KV 侧侧断路器的选择断路器的选择 流过断路器的最大持续工作电流风电场电气工程课程设计2= NNUSI3/ )05. 1 (max)353/(4500005. 1A779额定电压选择 35kVNUgU额定电流选择 AIIN1600max经查表比较选择 LW8LW835A35A 型型L:六氟化硫断路器 W：户外式LW8LW835A35A
7、 参数参数名称数据名称数据额定电压（KV） 35额定关合电流 （KA） 63最高工作电压（KV） 40.5额定动稳定电流 （KA）63额定电流 （A）1600额定热稳定电流 （KA） 25额定短路开断电流 （ KA ） 25熔断器的选择熔断器的选择 额定电压选择 35kVNUgU最大持续工作电流NNUSI3/ )05. 1 (max=)353/(150005. 1A28额定电流选择 AkIINfs3228*1 . 1max当短路容量较大时，可考虑在熔断器前串联限流电阻。选择 RN1RN135/4035/40 型跌开式熔断器，额定电压 35kV，风电场电气工程课程设计3满足要求，断流容量 200
8、MVA，最大开断电流 3.5kA。R：熔断器 N：户内型 RN1RN135/4035/40 的相关参数的相关参数质量质量/kg型号型号额定额定电电 压压额定额定电流电流开断容量开断容量不小于不小于（MVA）最大开断最大开断电流电流（KA）熔管熔管数数 熔断器熔断器熔管熔管RN135/4035402003.5228.610电缆的选择电缆的选择。1） 缆芯材料选择：电力电缆一般选用铝芯。2） 绝缘及内护层选择：V:聚氯乙烯 L：铝导线. 3）铠装及外被层选择：直埋电缆，用聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆。风电场电气工程课程设计44）电压及芯数选择：电缆的额定电压应等于或大于所在网络的额定电压
9、，电缆的最高工作电压不得超过其额定电压的 15%，35KV 铝芯电缆选择 VLV22.5）电缆选型计算先计算每相最大工作电流 Imax（机组的功率因数：cos=1, P=UI cos）3I=1600/（*35* cos）=27Amax36）选型设计初步选择导体截面为 240mm 。2额定允许载流量：240mm 为 784A 是 FDZ-YEYH 1500V 电缆在 302C 的环境温度、间隙大于一根电缆直径时空气中的额定载流量。见附表：。8.）因为风力发电机组到箱变的电缆是埋在地下的所以还要考虑温度系数的影响，温度修正系数和排列系数按照标准选取，如下表：风电场电气工程课程设计5根据上述所述该电
10、缆的最大载流量应该为：I=784*0.526=412.49.） 选型结论：建议每相用 3 根 FDZ-YEYH 1*240 的电缆3.1.23.1.2 690V690V 侧相关设备的选择侧相关设备的选择断路器的选择断路器的选择1.断路器允许额定电压： U =690V n2.最大持续工作电流： I=1.05 S /（U ）=1406Amaxn3n经查表比较选择得下表参数，690v 侧的真空断路器(电气工程设备手册一次部分 p650)风电场电气工程课程设计6型号额定电压 kv最高工作电压kv额定电流A额定频率Hz额定开端电流峰值KA动稳定电流峰值KA4s热稳定电流峰值KA额定电容器组开断关合电流A合闸时间小于S固有分闸时间小于S燃弧时间S额定关合电流KAZN-101600-31.51011.516005031.58031.50.10.060.3803. 选型结论:断路器选择型号 ZN/1600-31.5Z: 真空断路器 N: 户内型电缆的选择电缆的选择1） 缆芯材料选择：电力电缆一般选用铝芯。2） 绝缘及内护层选择：低压电力电缆一般选用聚氯乙烯或绝
