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第一节
电气主接线

一、海上风电发电流程

以某风电场为例:海上风力发电机组设备输出的电能经过单元变压器将电压由690 V升压至35 kV,通过35 kV海缆集电线汇集至海上升压站开关柜,再由主变压器升至220 kV后通过海缆送出线路接入陆上集控中心,最后通过送出线路接入电网变电站(后期深远海项目可能由690 V升压至66 kV,这里我们主要讲35 kV)。

二、海上升压站、陆上集控中心主接线方式

1.电气主接线

电气主接线是指发电厂、变电站、电力系统中的一次设备按照设计要求连接起来,由发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和线路等电气设备按一定顺序连接,用以表示生产、汇集和分配电能的电路,电气主接线又称电气一次接线图。

电气设备的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。一般在主接线方案和运行方式时,为了清晰和方便,通常将三相电路图描绘成单线图。在绘制主接线全图时,将互感器、避雷器、电容器、电抗器、中性点设备等也表示出来。

对一个风电场而言,电气主接线在风电场设计时会根据机组容量、风电场规模及在电力系统中的地位等,从供电的可靠性、运行的灵活性和方便性、经济性、发展和扩建的可能性等方面,经综合比较后确定。它的接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况。

目前,常用的主接线方式有线变组单元接线、桥型接线、单母线和单母线分段、双母线单分段、双母线双分段、3/2接线等。海上风电的接线方式较少,目前常用的主接线方式有线变组单元接线、单母线和单母线分段。

线变组单元接线是线路和变压器直接相连,是一种最简单的接线方式,其特点是设备少、投资省、操作简便、宜于扩建,但灵活性和可靠性较低。

单母线接线是指整个系统只有一组母线,所有电源和出线均通过断路器和隔离开关连接至该母线上。这种接线方式是母线制接线中最简单、最清晰的接线方式,但当出线断路器、变压器、母线故障或检修时需要全站停电,可靠性较差。

单母线分段接线是用断路器将单母线分成两段,在两段之间安装分段断路器和分段隔离开关。正常运行时,相当于两个单母线运行。当其中一段母线上出线断路器或变压器故障停运时,可以将分段断路器闭合,不会影响该段母线上设备的运行。

2.海缆集电线路

海缆集电线路是将风力发电机组设备产生的电能汇集起来,每一组集电线路所接的发电设备采用位置按就近接入原则。目前,国内海上风电发电设备均采用组串式连接,每条集电线路所包含的发电设备根据集电线路设计容量决定。 d0j+OlZq8qb8+w1B3ZcarySas0Kq4iEQHHbk9+Ya0psBYZ/znRLY7zui55mRQUDj

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