浅谈风电机组落地式升压变电站方案设计

韩守亮

(武汉联动设计股份有限公司新疆分公司,新疆乌鲁木齐 830011)

浅谈风电机组落地式升压变电站方案设计

韩守亮

(武汉联动设计股份有限公司新疆分公司,新疆乌鲁木齐 830011)

风力发电机组升压变电站是风力发电场的重要组成部分。风电场升压变电站又可分为箱式变电站和落地式升压变电站两种。本文仅对落地式升压变电站三种方案设计进行了经济技术比较。

风电 落地式升压变电站 方案设计

风力发电作为可再生能源的一种主要利用形式，所形成的新建风电场也具有其自身的特殊性。其中风力发电机组布置较为分散，每个风电场机组分布在数公里内，距离风电场集中升压变电站较远，而目前市场上风力发电机组出口电压多为690V，需就地经升压变电站升压后传送至风电场升压变电站。因此，各风力发电机组现场升压变电站型式的选择至关重要。本文主要通过对落地式升压变电站三种方案设计进行技术经济比较，选取最安全、经济、合理的落地式升压变电站。

1 风力发电机组落地式升压变电站方案

参考国家电网《风电场电气系统典型设计 第二册 变电部分》典型设计方案并结合工程实际情况，选三个方案进行比选优化。

(1)各落地式升压变电方案一：所有设备均露天布置，高压侧采用隔离开关、限流熔断器和避雷器，隔离开关单独安装于混凝土电杆上；限流熔断器与避雷器一同安装于混凝土电杆上；低压侧无电气设备，采用低压电缆直接与变压器连接；高压架空出线采用35kV绝缘导线“T”接与集电线路。

优点：高压侧有明显的断开点；架空出线简单明了，故障率低，便于检修维护。

缺点：检修维护工作量大；限流熔断器未与隔离开关联动，单相熔断后隔离开关不能联动跳闸，造成长期缺相运行；不可远控；占地面积较大。

(2)各落地式升压变电方案二：所有设备均露天布置，高压侧采用真空负荷开关+熔断器组合电器和避雷器，与避雷器一同安装于混凝土电杆上；低压侧无电气设备，采用低压电缆直接与变压器连接；高压架空出线采用35kV绝缘导线“T”接与集电线路。

优点：高压侧有明显的断开点；架空出线简单明了，故障率低，便于检修维护；熔断器与负荷开关联动，单相熔断后负荷开关可联动跳闸；可远控分闸；占地面积较小。

缺点：检修维护工作量大。

(3)各落地式升压变电方案三：所有设备均露天布置，高压侧采用防风跌落熔断器和避雷器，与避雷器一同安装于混凝土电杆上；低压侧无电气设备，采用低压电缆直接与变压器连接；高压架空出线采用35kV绝缘导线“T”接与集电线路。

优点：架空出线简单明了，故障率低，便于检修维护；占地面积较小。

缺点：无明显断开点；单相熔断后不能发信号，造成长期缺相运行。

综上所述，方案二比方案一、方案三好。送电可靠，便于检修。

2 风力发电机组落地式升压变电站的价格

(1)各落地式升压变电方案一价格：S11-2200/35变压器17万元，隔离开关12000元，35kV限流熔断器6000元，35kV避雷器5000元，电杆3600元，土建费用3.5万元，共计23.16万元/台。

(2)各落地式升压变电方价格：S11-2200/35变压器17万元，35kV负荷开关+熔断器组合电器18000元，35kV避雷器5000元，电杆1800元，土建费用3.0万元，共计22.48万元/台。

(3)各落地式升压变电方价格：S11-2200/35变压器17万元，35kV防风跌落熔断器15000元，35kV避雷器5000元，电杆1800元，土建费用3.0万元，共计22.18万元/台。

综上所述，方案一、方案二和方案三的主要区别在于高压侧的设备不同，造价上，相差不大。

3 结语

在风电迅速发展的今天，落地式升压变电站作为风电组成的一部分也必须要跟上时代的脚步，配合目前市场节能、环保的主题进行更新换代，设计者需通过落地式升压变电站技术方案的变更，对落地式升压变电站节能、环保、内在质量、远传远控、降低维修费用等进行优化设计。

经综合比较考虑，建议采用方案二：35kV升压站采用裸式变压器、负荷开关+熔断器组合电器架空出线方式布置。

[1]王承煦,张源.风力发电[M].北京：中国电力出版社,2003.

[2]王长贵,崔荣强,周篁.新能源发电技术[M].北京：中国电力出版社,2003.

[3]水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册.北京水利电力出版社,1989.12.

[4]熊信银.发电厂电气部分(第三版).北京：中国电力出版社,2004.8.