箱變技術(shù)要求和防雷系統(tǒng)介紹

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1、W2000風電機組上海電氣風電設(shè)備有限公司技術(shù)部箱變技術(shù)要求&防雷系統(tǒng)介紹箱變技術(shù)要求箱變的概念箱變的技術(shù)參數(shù)箱變至風電機組的電纜規(guī)格箱變與風電機組的接口箱變的概念由高壓配電裝置、電力變壓器、低壓配電裝置等三部分緊湊組合在一個或幾個箱體內(nèi)組成的變電站稱為箱式變電站，簡稱箱變。高壓回路中開關(guān)設(shè)備、支持絕緣子、母線、熔斷器及控制、測量等設(shè)備組成的裝置稱為高壓配電裝置。低壓回路中開關(guān)設(shè)備、支持絕緣子、母線、熔斷器、電力電容器及控制、測量等設(shè)備組成的裝置稱為低壓配電裝置。目前使用的電力變壓器一般有油浸式變壓器和干式變壓器兩種。油變易燃，但價格便宜；干變阻燃，但價格貴。

2、箱變的技術(shù)參數(shù)（變壓器）額定容量：2400kVA高壓側(cè)額定電壓：10kV/20kV/35kV低壓側(cè)額定電壓：690V額定頻率：50Hz相數(shù)：3相聯(lián)結(jié)組標號：Dyn11空載損耗（kW）：≤2.1kW負載損耗75℃（kW）：≤21kW短路阻抗：≥6%絕緣等級：H冷卻方式：AN/AF箱變的技術(shù)參數(shù)（高壓單元）高壓配電裝置應(yīng)包含高壓側(cè)主開關(guān)設(shè)備、支持絕緣子、母線排、熔斷器、過電壓保護器、就地手動操作裝置、開關(guān)動作的遠程監(jiān)控、溫度信號以及故障信號的監(jiān)控單元等。2MW中高壓配電裝置主要由高壓負荷開關(guān)加熔斷器組成，基本參數(shù)如右表所示：高壓負荷開關(guān)額定電壓(kV)38.5最高

3、工作電壓(kV)40.5額定電流(A)630額定耐受電流(kA)20（2s）額定短路關(guān)合電流(kA)50高壓熔斷器額定電壓(kV)40.5熔絲額定電流(A)50最大開斷電流(kA)31.5箱變的技術(shù)參數(shù)（低壓單元）低壓配電裝置包含風機690V進線回路開關(guān)設(shè)備、母線排、熔斷器、電流互感器、電壓互感器等。設(shè)備要求如下：斷路器型號（SF6，真空等）：由供應(yīng)商確定額定電壓：690V額定工作電流（690V）：2500A電壓互感器（3個）：690/100V，精度為0.2級電流互感器（3個）：2500/1A，精度為0.2級1級浪涌保護器（SPD）電壓/電流互感器的安裝位置應(yīng)

4、在主斷路器和風機自用電之后，亦即電壓/電流互感器測量的功率應(yīng)扣除風機自用電。如有功率驗證裝置，相應(yīng)的PT/CT應(yīng)配置2組。箱變接線原理圖箱變至風電機組的電纜規(guī)格注意：其中動力電纜為三相四線制，PE和N共用PEN。若箱變變壓器采用干式變壓器需增加溫度信號（PT100）。若箱變變壓器為油浸變壓器需增加輕瓦斯報警信號和重瓦斯跳閘信號。功率輸出與輔助電路要能分別斷開，以便在進行功率輸出線路維護時能夠提供輔助器件電源。箱變與風電機組的接口根據(jù)國家電網(wǎng)公司文件，在正常運行情況下，風電場需向電網(wǎng)調(diào)度部門提供高壓側(cè)出線的有功功率、無功功率、電流，高壓斷路器和隔離開關(guān)的位置等信

5、號。箱變需要上傳給風電機組的信號（包括但是不限于此），再通過風電機組主控的通訊接口送至風電場升壓站監(jiān)控系統(tǒng)。高低壓側(cè)開關(guān)位置信號事故跳閘信號溫度信號箱變與風電機組的接口防雷系統(tǒng)防雷保護等級防雷保護區(qū)劃分防雷保護系統(tǒng)防雷接地路徑風電機組各部分防雷介紹風力發(fā)電機組都是安裝在野外廣闊的平原地區(qū)，風力發(fā)電設(shè)備高達幾十米甚至上百米，導(dǎo)致其極易被雷擊并直接成為雷電的接閃物。由于風機內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常緊湊，無論葉片、機艙還是尾翼受到雷擊，機艙內(nèi)的電控系統(tǒng)等設(shè)備都可能受到機艙的高電位反擊。在電源和控制回路沿塔架引下的途中，也可能受到高電位反擊。實際上，對于處于曠野之中高聳物體，無論

6、怎么樣防護，都不可能完全避免雷擊。因此，對于風力發(fā)電機組的防雷來說，應(yīng)該把重點放在遭受雷擊時如何迅速將雷電流引入大地，盡可能地減少由雷電導(dǎo)入設(shè)備的電流，最大限度地保障設(shè)備和人員的安全，使損失降低到最小的程度。W2000系列機組的防雷系統(tǒng)就是遵循這一原則而設(shè)計的，從葉尖到風機基礎(chǔ)，各部分均采用了嚴密的防雷擊保護措施。防雷保護等級防雷保護等級（IEC62305-3)電流參數(shù)保護等級ⅠⅡⅢ－Ⅳ峰值電流[kA]200150100總的電荷傳遞[C]1007550能量比率[MJ/Ω]105.62.5時間參數(shù)[μs/μs]10/35010/35010/350由于中國很多地區(qū)

7、雷擊頻繁，且雷擊強度高，故2WW的防雷保護系統(tǒng)指定為保護等級Ⅰ。防雷保護區(qū)劃分LPZ0A:完全暴露的防護區(qū)，承受全部雷擊電流和全部雷擊磁場LPZ0B:無直接雷擊，承受局部雷擊電流或感應(yīng)電流，以及全部雷擊磁場LPZ1:無直接雷擊，雷擊磁場得到初步衰減。LPZ2:電磁場進一步減弱的后續(xù)防雷區(qū).風電機組中防雷保護區(qū)劃分防雷接地路徑葉片接閃器輪轂風輪鎖緊盤等電位銅排塔架大地端系統(tǒng)測風儀支架機艙罩葉片內(nèi)部防雷導(dǎo)體碳刷電纜發(fā)電機、齒輪箱、液壓站、主控柜變流器、塔底柜、輔助變壓器等避雷針接地網(wǎng)雷電保護系統(tǒng)組成雷電保護系統(tǒng)外部防雷內(nèi)部防雷大氣端系統(tǒng)下引導(dǎo)體系統(tǒng)大地端系統(tǒng)等電位

8、連接電磁屏蔽電涌保護器雷電保護系統(tǒng)（外