基于110kV升压35kV配电主变50MVA的风电场接入电网电气一次部分设计

1 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 1

1.3 项目介绍 3

1.3.1 地理位置 3

1.3.2 建设内容 3

1.3.3 风能资源 3

1.3.4 工程地质 4

1.4 课题主要内容 4

2 风电场电气一次接线方案的确定 6

2.1 概述 6

2.2 设计主接线的基本原则与要求 6

2.2.1 可靠性 6

2.2.2 灵活性 7

2.2.3 经济性 7

2.3 主接线的基本接线形式 8

2.4 集电系统接线方案 8

2.5 中心升压站的电气主接线设计方案比较 10

3 风电场主要设备的选型 11

3.1 风机的选型 12

3.1.1风电机组介绍 12

3.1.2 风电机组的选型 12

3.2 箱式变压器型号及接线方式的确定 13

3.3 风电场升压站方案 13

3.3.1 概述 13

3.3.2 主变容量的确定及型号的选择 14

3.3.3 配电装置接线 15

3.4 集电线路方案 15

3.4.1 风电系统中集电线路的特点及设计的制约因素 15

3.4.2 方案比较 15

3.4.3 结论 18

3.5 厂用电系统 18

4 短路电流计算及其他设备的选择 19

4.1 概述 19

4.1.1 短路电流的介绍 19

4.1.2 电气设备的选择原则及技术条件 19

4.2 短路电流计算 21

4.3 电气设备的选型与校验 24

4.3.1 断路器的选型与校验 24

4.3.2 隔离开关的选型与校验 26

4.3.3 电流互感器与电压互感器的选型与校验 28

5 风电场接入电网对电力系统影响分析 31

5.1 对电网电压的影响 31

5.2 对电网频率的影响 31

5.3 风电场接入电网过程中对电网的冲击 32

6 结论 33

参考文献 34

致谢 36

附录 37

课题以湖南省沅江市三一漉湖风电场为参考，对风电场接入电网的电气一次部分设计进行研究。风电场的电气一次部分毫无疑问是电气设计首要任务，选择出合理可靠的电气主接线十分重要，它对于系统电气设备型号的选择与布置起决定性作用，同时也关系到整个系统运行的可靠性、灵活性与经济性。风电场一次部分的设计对于整个风电系统在选择电气设备、确定继电保护及自动控制装置、布置相关配电装置，都起着至关重要的作用，同时也会直接影响到电力系统的可靠性、经济性和灵活性。在对电气主接线进行设计时，一般是先对原始资料进行分析，然后根据相关的设计原则以及技术规定，拟定出可行、经济的电气主接线方案。在一次部分设计中主要考虑电气主接线设计和一次设备选型与布置，其中电气主接线设计包含风电机组的电气接线、集电系统接线、升压变电站接线和厂用电接线。根据原始资料和分析计算，拟定出合理可行的电气主接线方案，并确定中心升压变压器和自用变压器的容量、所需台数以及型号，合理地对各电压等级一次设备进行选型和布置。