风电场110kV主变电所电气部分设计与关键技术研究.docx

风电场110kV主变电所电气部分设计与关键技术研究

内容摘要

风能是目前备受瞩目的新能源，具有无污染的特点。风力发电具有十分明朗的前景。我国作为世界上风电机组总容量最大的国家，对风力发电的开发与研究是十分不予余力的。陆地风电场同时又是世界上目前最主要的风力发电形式，所以对陆地风电场的研究是及其有必要的。

本设计的风电场有32台1.5MW风力发电机，塔杆下有10kV输出等数据对风电机组的升压变压器和主变进行选择，通过分析变电站在电力系统中的作用，按照任务书的要求选择主变压器的台数、容量、及型号，进一步得出其他元件选择的参数，根据所建风力变电站的要求，在满足安全性、经济性及可靠性的前提下确定了110kV、10kV侧主接线的形式。接下来，选择短路点进行短路计算。根据短路电流的计算结果及任务书的要求，选择其他电气设备并校验电气设备，其中包括断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置，最后完成了110kV变电站电气主接线图的绘制。

关键词：110kV变电站；主变压器；电气主接线；短路电流计算

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 I

1绪论 1

1.1变电站的发展现状与趋势 1

1.2研究背景 1

1.3本次论文的主要工作 2

2建筑电气设计的主要内容 3

2.1变电所的总体分析及主变选择 3

2.1.1主变容量的选择原则 3

2.1.2变压器型式和结构的选择原则 3

2.1.3调压方式的选择 4

2.1.4冷却方法的选择 5

2.2电气主接线的选择 5

2.3短路电流计算 5

2.4电气设备选择 6

2.4.1断路器和隔离开关的选择及校验 6

2.4.2电压互感器和电流互感器的选择 7

3变电所的总体分析及主变选择 10

3.1主变压器容量的选择 10

3.2主变压器台数的选择 10

3.3风力发电机组的升压变压器选择 10

4电气主接线设计 12

4.1引言 12

4.2电气主接线设计的原则和基本要求 12

4.2.1电气主接线基本要求 12

4.2.2电气主接线基本形式 12

4.3电气主接线设计说明 14

5短路电流计算 16

5.1短路计算的目的 16

5.2变电所短路电流计算 16

6结论 21

参考文献 22

绪论

变电站的发展现状与趋势

变电站是电力系统中转换电压、接收和分配电力、控制潮流和调节电压的电力设施。它通过变压器连接各级电网。变电站的合理投资建设，既要考虑其基本功能，又要与周围环境相协调，以免干扰周围居民的正常生活，还要考虑进一步扩建的可能性。

随着经济的发展，我国电力系统的建设已成为一个值得探讨的问题。根据我国变电站的发展和我国的国情，可以看出我国变电站设计的发展趋势。特别是随着计算机技术和网络技术的飞速发展，电力系统改造技术也有了新的飞跃，我国变电站的设计也出现了一些新的趋势。

（1）智能化

随着高电压、高精度智能仪表的出现，特别是计算机高速通信网络在实时系统中的发展和应用，智能变电站的发展也在逐步发展，这为变电站的智能化处理提供了强有力的物质和理论依据变电站各种信息的采集与传输[1]。

（2）数字化

通过使用现代精密仪器和高实时性的通信网络，数字化变电站应运而生。数字化变电站技术是变电站自动化技术发展的里程碑，将对变电站自动化系统的各个方面产生深远的影响[2]。与传统变电站相比，数字化变电站在系统可靠性、经济性和维护简单性方面有了显著的提高。

（3）装配

预装式变电站采用全预制结构的建筑形式，大大缩短了设计和施工周期，减少了变电站占地面积，节约了土地资源。随着国家电网公司“两型一现代化”的推进，预装式变电站已在全国成功试点，成为未来变电站建设的一种新模式。

研究背景

由于中国的海岸线绵长，使得中国有非常丰富的风电资源，尤其是像一些经济比较发达，但是能源又相对比较匮乏的东部沿海。众所周知，海上的风电利用是陆地风电利用的几倍之多，我国的海上风能资源利用是陆地的三倍之多[3]。像东海大桥这样的风电场一年可以达到8000小时以上的有效时间，发电的效率也比陆地上的风电场高的多得多。

现阶段人类过度利用资源，过度开采不可再生的资源，而像风电这样的可再生资源便成了发展的重点，并且利用好可再生资源便是抓住了未来，风电也正因此成为了我国重点发展的新能源之一，相信未来风电的发展可以更好地改变我们的生活，减缓我们国家资源的紧缺[4]。风能设计逐渐进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本以低于其他发电机，目前我风力