风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式风电场电气系统 任课教师：贾振国 长春工程学院能源动力工程学院 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式第二章：风电场电气部分的构成和主接线方式 风电场电气部分的构成风电场电气部分的构成 电气设备的倒闸操作电气设备的倒闸操作 风电场电气主接线设计要求风电场电气主接线设计要求 风电场常用电气主接线形式风电场常用电气主接线形式 风电场电气主接线典型设计风电场电气主接线典型设计 关于风电场电能质量关于风电场电能质量 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式一、风电场电气部分的构成1、风电场与常规发电厂的区别 容量小、分散、电压低、类型多样、特性复杂、需变频接入容量小、分散、电压低、类型多样、特性复杂、需变频接入 2、风电场电气部分的构成 风电场风电场 电气部分电气部分 一次部分一次部分 二次部分二次部分 风电机组风电机组 集电环节集电环节 升压变电站升压变电站 厂用电厂用电 风电机组监控、保护风电机组监控、保护 箱变监控、保护箱变监控、保护 变电站监控、保护变电站监控、保护 线路监控、保护线路监控、保护 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式一、风电场电气部分的构成叶轮传动装置 发电机 变流器 箱变 中压配电装置 升压变压器 高压配电装置 架空线路 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式二、风电场电气主接线及设计要求 1、有关电气主接线的相关概念 （（1 1）电气主接线）电气主接线 ：： 用一次设备用一次设备特定图特定图 形符号形符号和和文字符号文字符号将发将发 电机、变电机、变 压器、母线压器、母线 、开关电器、测量电路、开关电器、测量电路 、保护电气、输、保护电气、输 电线电线 路等有关路等有关电气设备电气设备按按工工 作顺序排列作顺序排列，详细表示，详细表示 一次电气设备的组成和一次电气设备的组成和 连接关系的连接关系的单线单线接线图接线图 。
风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式二、风电场电气主接线及设计要求 1、有关电气主接线的相关概念 （（2 2）图形文字符号：）图形文字符号：GGTQF QS FU L TVTAQMKMFELC风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式二、风电场电气主接线及设计要求 1、有关电气主接线的相关概念 （（3 3）设备工作状态及状态转换）设备工作状态及状态转换 运行状态、热备用状态、冷备用状态、检修状态 （（4 4）倒闸操作原则）倒闸操作原则 禁止带负荷拉、合隔离开关禁止带负荷拉、合隔离开关 停送电操作顺序停送电操作顺序 隔离开关可以分合无电流（小电流）回路隔离开关可以分合无电流（小电流）回路 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式二、风电场电气主接线及设计要求 2、对电气主接线的要求 （（1 1）运行的可靠性）运行的可靠性 （（2 2）具有一定的灵活性）具有一定的灵活性 （（3 3）操作应尽可能简单）操作应尽可能简单 （（4 4）经济上合理）经济上合理 断路器检修断路器检修 母线检修母线检修 调度时调度时 检修时检修时 （（5 5）扩建方便）扩建方便 设备投资设备投资 占地投资占地投资 电能损失电能损失 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式三、风电场常用电气主接线形式 1、单元接线 接线特点：接线特点： 设备少设备少 操作简便操作简便 无发电机电压母线无发电机电压母线 可限制短路电流可限制短路电流适用范围：适用范围： 大容量机组大容量机组 风电机组风电机组 具体配置：具体配置： 高压侧（高压侧（35KV35KV））3MW>3MW机组：真空断路器机组：真空断路器低压侧（低压侧（690V690V））风机总开关风机总开关+ +避雷器避雷器风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式初识电力系统开关设备---断路器风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式初识电力系统开关设备---隔离开关 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式初识电力系统开关设备---负荷开关 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式初识电力系统开关设备---熔断器 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式三、风电场常用电气主接线形式 2、桥型接线---内桥接线 接线优点：接线优点： 适用范围：适用范围： 桥断路器正常运行时闭合桥断路器正常运行时闭合 桥断路器桥断路器投切线路操作投切线路操作1 1台断路器台断路器 投切变压器操作投切变压器操作2 2台断路器台断路器 线路较长，故障率较高场合线路较长，故障率较高场合 设备少，设备少，4 4 回路回路 3 3 台断路器台断路器 变压器操作较少场合变压器操作较少场合 接线清晰简单接线清晰简单 接线缺点：接线缺点： 可靠性较低可靠性较低 进出线回路数较少场合进出线回路数较少场合 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式三、风电场常用电气主接线形式 3、桥型接线---外桥接线 桥断路器桥断路器接线优点：接线优点： 适用范围：适用范围： 桥断路器正常运行时闭合桥断路器正常运行时闭合 投切线路操作投切线路操作2 2台断路器台断路器 投切变压器操作投切变压器操作1 1台断路器台断路器 线路较短，故障率较低场合线路较短，故障率较低场合 设备少，设备少，4 4 回路回路 3 3 台断路器台断路器 变压器操作较多场合变压器操作较多场合 接线清晰简单接线清晰简单 接线缺点：接线缺点： 可靠性较低可靠性较低 进出线回路数较少场合进出线回路数较少场合 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式三、风电场常用电气主接线形式 4、单母线接线 出线 隔离开关母线 隔离开关接线优点：接线优点： 接线简单、设备少、操作简单、便于扩建接线简单、设备少、操作简单、便于扩建 接线缺点：接线缺点： 可靠性低可靠性低 • • 任一断路器检修，所在回路停电任一断路器检修，所在回路停电 • • 母线或母线侧隔离开关检修，全部停电母线或母线侧隔离开关检修，全部停电 • • 母线或母线侧隔离开关故障时，全部停电母线或母线侧隔离开关故障时，全部停电 适用范围：适用范围： 电源数目少、容量小电源数目少、容量小 6~10 KV6~10 KV：进出线回路：进出线回路≤ ≤ 5 5 35~63 KV35~63 KV：进出线回路：进出线回路≤ ≤ 3 3 110~220 KV:110~220 KV:进出线回路进出线回路≤ ≤ 2 2 风电配置：风电配置： 风电风电35KV35KV侧侧 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式三、风电场常用电气主接线形式 5、单母线分段接线 分段 断路器接线优点：接线优点： 重要用户双电源供电重要用户双电源供电 一段母线故障，另一段正常一段母线故障，另一段正常 接线缺点：接线缺点： • • 某段母线故障，其所带某段母线故障，其所带 回路全停电回路全停电 • • 扩建需双向进行扩建需双向进行 适用范围：适用范围： 可靠性要求不高场合可靠性要求不高场合 6~10 KV6~10 KV：进出线回路：进出线回路≥≥6 6 35~63 KV35~63 KV：进出线回路：进出线回路 4~84~8 110~220 KV:110~220 KV:进出线回路进出线回路 3~43~4 风电配置：风电配置： 风电风电35KV35KV侧侧 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式三、风电场常用电气主接线形式 6、双母线接线 母联 断路器每个回路通过每个回路通过一个断路器一个断路器和和两个隔离开关两个隔离开关和和两条母线两条母线相相连，母线之间通过连，母线之间通过母线联络母线联络断路器断路器（母联）连接（母联）连接接线特征：接线特征： 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式接线优点：接线优点： 供电可靠、调度灵活、扩建方便、便于试验供电可靠、调度灵活、扩建方便、便于试验 三、风电场常用电气主接线形式 6、双母线接线 母联 断路器• • 检修母线时检修母线时--------不停电不停电• • 检修母线隔离开关时检修母线隔离开关时--------仅停该回路仅停该回路• • 工作母线故障时工作母线故障时--------瞬时停电，迅速恢复瞬时停电，迅速恢复• • 特殊情况用备用母线做试验特殊情况用备用母线做试验--------不停电不停电 接线缺点：接线缺点： vv 母线隔离开关用量大母线隔离开关用量大 vv 配电装置布置复杂配电装置布置复杂 vv 误操作可能性大误操作可能性大 vv 占地面积大占地面积大 风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式适用范围：适用范围： 可靠性要求高，回路多场合可靠性要求高，回路多场合三、风电场常用电气主接线形式 6、双母线接线 母联 断路器• 6～10kV配电装置，当短路电流较大的 时候，出线需要加装电抗器时。
• 35～63kV配电装置，当出线回路数超过8回时；或连接电源较多，负荷较大时• 110～220kV配电装置出线回路数在5回及以上时；或在系统中具有重要地位，出线回路数为4回及以上风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式三、风电场常用电气主接线形式 7、双母线分段接线 母联 断路器分段 断路器母联 断路器风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主接线方式三、风电场常用电气主接线形式 7、双母线分段接线 分段的原则： • 当进出线回路数为10～14回时，在一组母线上用断路器分段• 当进出线回路数为15回及以上时，两组母线都分段•为限制220kV母线短路电流或系统解列运行的要求，可根据需要将母线分段风电场电气系统 第2章：风电场电气部分的构成和主。