淺談風電機組落地式升壓變電站方案設計

韓守亮

(武漢聯動設計股份有限公司新疆分公司,新疆烏魯木齊 830011)

淺談風電機組落地式升壓變電站方案設計

韓守亮

(武漢聯動設計股份有限公司新疆分公司,新疆烏魯木齊 830011)

風力發電機組升壓變電站是風力發電場的重要組成部分。風電場升壓變電站又可分為箱式變電站和落地式升壓變電站兩種。本文僅對落地式升壓變電站三種方案設計進行了經濟技術比較。

風電 落地式升壓變電站 方案設計

風力發電作為可再生能源的一種主要利用形式，所形成的新建風電場也具有其自身的特殊性。其中風力發電機組布置較為分散，每個風電場機組分布在數公里內，距離風電場集中升壓變電站較遠，而目前市場上風力發電機組出口電壓多為690V，需就地經升壓變電站升壓后傳送至風電場升壓變電站。因此，各風力發電機組現場升壓變電站型式的選擇至關重要。本文主要通過對落地式升壓變電站三種方案設計進行技術經濟比較，選取最安全、經濟、合理的落地式升壓變電站。

1 風力發電機組落地式升壓變電站方案

參考國家電網《風電場電氣系統典型設計 第二冊 變電部分》典型設計方案并結合工程實際情況，選三個方案進行比選優化。

(1)各落地式升壓變電方案一：所有設備均露天布置，高壓側采用隔離開關、限流熔斷器和避雷器，隔離開關單獨安裝于混凝土電桿上；限流熔斷器與避雷器一同安裝于混凝土電桿上；低壓側無電氣設備，采用低壓電纜直接與變壓器連接；高壓架空出線采用35kV絕緣導線“T”接與集電線路。

優點：高壓側有明顯的斷開點；架空出線簡單明了，故障率低，便于檢修維護。

缺點：檢修維護工作量大；限流熔斷器未與隔離開關聯動，單相熔斷后隔離開關不能聯動跳閘，造成長期缺相運行；不可遠控；占地面積較大。

(2)各落地式升壓變電方案二：所有設備均露天布置，高壓側采用真空負荷開關+熔斷器組合電器和避雷器，與避雷器一同安裝于混凝土電桿上；低壓側無電氣設備，采用低壓電纜直接與變壓器連接；高壓架空出線采用35kV絕緣導線“T”接與集電線路。

優點：高壓側有明顯的斷開點；架空出線簡單明了，故障率低，便于檢修維護；熔斷器與負荷開關聯動，單相熔斷后負荷開關可聯動跳閘；可遠控分閘；占地面積較小。

缺點：檢修維護工作量大。

(3)各落地式升壓變電方案三：所有設備均露天布置，高壓側采用防風跌落熔斷器和避雷器，與避雷器一同安裝于混凝土電桿上；低壓側無電氣設備，采用低壓電纜直接與變壓器連接；高壓架空出線采用35kV絕緣導線“T”接與集電線路。

優點：架空出線簡單明了，故障率低，便于檢修維護；占地面積較小。

缺點：無明顯斷開點；單相熔斷后不能發信號，造成長期缺相運行。

綜上所述，方案二比方案一、方案三好。送電可靠，便于檢修。

2 風力發電機組落地式升壓變電站的價格

(1)各落地式升壓變電方案一價格：S11-2200/35變壓器17萬元，隔離開關12000元，35kV限流熔斷器6000元，35kV避雷器5000元，電桿3600元，土建費用3.5萬元，共計23.16萬元/臺。

(2)各落地式升壓變電方價格：S11-2200/35變壓器17萬元，35kV負荷開關+熔斷器組合電器18000元，35kV避雷器5000元，電桿1800元，土建費用3.0萬元，共計22.48萬元/臺。

(3)各落地式升壓變電方價格：S11-2200/35變壓器17萬元，35kV防風跌落熔斷器15000元，35kV避雷器5000元，電桿1800元，土建費用3.0萬元，共計22.18萬元/臺。

綜上所述，方案一、方案二和方案三的主要區別在于高壓側的設備不同，造價上，相差不大。

3 結語

在風電迅速發展的今天，落地式升壓變電站作為風電組成的一部分也必須要跟上時代的腳步，配合目前市場節能、環保的主題進行更新換代，設計者需通過落地式升壓變電站技術方案的變更，對落地式升壓變電站節能、環保、內在質量、遠傳遠控、降低維修費用等進行優化設計。

經綜合比較考慮，建議采用方案二：35kV升壓站采用裸式變壓器、負荷開關+熔斷器組合電器架空出線方式布置。

[1]王承煦,張源.風力發電[M].北京：中國電力出版社,2003.

[2]王長貴,崔榮強,周篁.新能源發電技術[M].北京：中國電力出版社,2003.

[3]水利電力部西北電力設計院.電力工程電氣設計手冊.北京水利電力出版社,1989.12.

[4]熊信銀.發電廠電氣部分(第三版).北京：中國電力出版社,2004.8.