风电--基础原理知识5技术分析.ppt

风电场电气系统;第3讲 风力场主要一次设备3;§3.4载流导体; §3.4.1导体的材料 导体通常由铜、铝、铝合金或钢材料制成。多数载流导体一般使用铝或铝合金材料 纯铝的成型导体一般为矩形、槽形和管形。强度稍低，当110kV及以上配电装置敝露布置时不宜采用。 铝合金导体有铝锰合金和铝镁合金两种，均为管形。铝锰合金导体载流量大，但强度较差。铝镁合金导体机械强度大，但载流量小，主要缺点是焊接困难，因此使用受到限制。 铜导体一般在下列情况下才使用： ①位于化工厂附近的屋外配电装置，化工厂排出的大量腐蚀性气体对铝制材料有不良影响； ②发电机出线端子处位置特别狭窄，铝排截面太大穿过套管有困难时； ③持续工作电流在4000; §3.4.1导体的材料 导体除满足工作电流、机械强度和电晕要求外，导体形状还应满足下列要求： 电流分布均匀（即集肤效应系数尽可能低）； 机械强度高； 散热良好（与导体放置方式和形状有关）； 有利于提高电晕起始电压； 安装、检修简单，连接方便。 ;§3.4.2导体的形状 导体可以分为两大类：硬导体和软导体。 （1）硬导体： 在电流较大的场合，软导体载流量不足时可以采用硬导体。 硬导体根据其截面形状可分为：管型、槽型、矩形。 ;;; §3.4.2导体的形状 ① 矩形导体 单片矩形导体具有集肤效应系数小、散热条件好、安装简单、连接方便等优点。一般适用于工作电流I≤2000A的回路中。 载流量不是随导体片数增加而成倍增加的，尤其是每相超过三片以上时，导体的集肤效应系数显著增大。 ; §3.4.2导体的形状 ② 槽形导体 槽形导体的电流分布比较均匀，与同截面的矩形导体相比，其优点是散热条件好、机械强度高、安装也比较方便。 在回路持续工作电流为4000～8000A时，一般可选用双槽形导体 ③ 管形导体 管形导体是空芯导体，集肤效应系数小，且有利于提高电晕的起始电压。户外配电装置使用管形导体，具有占地面积小、构架简单、布置清晰等优点。但导体与设备端子连接比较复杂，用于户外时易产生微风振动。 ; §3.4.2导体的形状 （2）软导体 常见的软导体为钢芯铝绞线，由钢芯承受主要机械负荷，铝作为主要载流部分。 软导线应根据环境条件（环境温度、日照、风速、污秽、海拔高度）和回路负荷电流、电晕、无线电干扰等条件，确定导线的截面和导线的结构型式。 当负荷电流较大时，应根据负荷电流选择较大截面的导线。当电压较高时，为保持导线表面的电场强度，导线最小截面必须满足电晕的要求，可增加导线外径或增加每相导线的根数。; §3.4.3导体的功能 风电场和变电站中的常见导体有母线、连接导体、跳线和输电线路，输电线路又可分为架空线和电缆线路。 （1）母线 母线是将电气装置中各截流分支回路连接接在一起的导体。它是汇集和分配电能的载体，又称汇流母线。 ; §3.4.3导体的功能 （2）连接导体 连接导体是将发电厂和变电站内部电气设备进行连接的导体。跳线其实也是连接导体，不过为了跨越某一设备或建筑物，需要提升高度，所以称为跳线。 （3）架空线 架空线是通过铁塔、水泥杆塔架设在空气中的导线，一般为裸导线。由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等组成; §3.4.3导体的功能 （4）电缆 电缆通常是由几根或几组导线（每组至少两根）绞合而成的类似绳索的电缆。 电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆等等。 都是由多股导线组成，用来连接电路、电器等。 ;§3.5 电抗器和电容器; §3.5.1.2电抗器的分类 电抗器按结构可分为三大类：空芯电抗器、带气隙的铁芯电抗器和铁芯电抗器。 （1）空芯电抗器 只有绕组而无铁芯，实际上是一个空芯的电感线圈。磁路磁导小，电感值也小，且不存在磁饱和现象。 （2）带气隙的铁芯电抗器 其磁路是一个带气隙的铁芯。导磁性能较好，所以电抗值比空芯电抗器大，但电流达到一定数值后，铁芯饱和，电抗值逐渐减小。 （3）铁芯电抗器 其磁路为一闭合铁芯。由于铁芯具有高的磁导率，电抗器的电抗值很大，在容量相同时，其体积最小 ; §3.5.1.2电抗器的分类 电抗器按绝缘方式可分为油浸式电抗器和干式电抗器。 （1）油浸式电抗器 油浸式电抗器是一个带间隙铁芯的线性电感线圈。它的铁芯和线圈浸泡在盛有变压器油的油箱中，采用油浸自冷的冷却方式 （2）