CN217508075U - 一种不设置开关站的风电场箱式变电站 - Google Patents

Abstract

一种不设置开关站的风电场箱式变电站，包括风力发电机，风力发电机依次连接电流互感器I、集电线路进线柜和出线断路器回路柜，其中，集电线路进线柜连接无功补偿进线柜，出线断路器回路柜的输出端连接35kV变电站10kV侧。本实用新型的有益效果为：本箱式变电站方案可以将风电场并网的无功补偿装置与箱式变电站布置在风机基础上，将并网断路器与箱变组合布置，节约了集电线路与无功补偿设备进线断路器。有效节约了小型风电场占地面积，优化了整体投资与收益率，提高项目整体施工与安装并网进度。

Description

一种不设置开关站的风电场箱式变电站

技术领域

本实用新型涉及一种无需设置开关站的箱式变电站接线设计方案，针对风机数量较少的风电场。

背景技术

目前小型风力发电场（风机数量3台以内），一般设置10kV开关站与电力系统连接。开关站需要征地，设置配电装置间、道路、围栏与相应监控安防设备。目前的技术方案设计与施工都较为复杂，占地大，造价高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何减小占地面积，不设置开关站，但仍满足施工要求，提供一种新型的风电场箱式变电站。

本实用新型的技术方案具体为：

一种不设置开关站的风电场箱式变电站，包括风力发电机，风力发电机依次连接电流互感器I、集电线路进线柜和出线断路器回路柜，其中，集电线路进线柜连接无功补偿进线柜，出线断路器回路柜的输出端连接35kV变电站10kV侧。

所述的集电线路进线柜包括依次连接的框架断路器、箱变自用降压变及低压系统和箱式变压器；所述的出线断路器回路柜包括依次连接的真空断路器、隔离开关I、避雷器和电流互感器II。

当风电场箱式变电站中设置两台及以上风力发电机时，出线断路器回路柜输出端通过架空线路集成在一起，集成后依次连接接地开关、隔离开关II和并网用计量电流互感器，最后通过一回出线至35kV变电站10kV侧。

当设置两台风力发电机时，其中一台风力发电机再连接一个并联电路，该并联电路上设置出线断路器回路柜及与其相连接的SVG动态补偿装置。

本实用新型的有益效果为：本技术箱式变电站方案可以将风电场并网的无功补偿装置与箱式变电站布置在风机基础上，将并网断路器与箱变组合布置，节约了集电线路与无功补偿设备进线断路器。有效节约了小型风电场占地面积，优化了整体投资与收益率，提高项目整体施工与安装并网进度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种不设置开关站的风电场箱式变电站，包括风力发电机1，风力发电机1依次连接电流互感器I 2、集电线路进线柜3和出线断路器回路柜4，其中，集电线路进线柜3连接无功补偿进线柜5，出线断路器回路柜4的输出端连接35kV变电站10kV侧。

所述的集电线路进线柜3包括依次连接的框架断路器6、箱变自用降压变及低压系统7和箱式变压器8；所述的出线断路器回路柜4包括依次连接的真空断路器9、隔离开关I10、避雷器11和电流互感器II 12。

当风电场箱式变电站中设置两台及以上风力发电机1时，出线断路器回路柜4输出端通过架空线路13集成在一起，集成后依次连接接地开关15、隔离开关II 16和并网用计量电流互感器17，最后通过一回出线至35kV变电站10kV侧。

更进一步地，本实用新型在风机箱变10kV侧采用SVG动态补偿装置14，两台风机箱变共设置一台SVG动态补偿装置14，补偿容量为1Mvar，接入至412#机组升压变高压侧。具体来说，当设置两台风力发电机1时，其中一台风力发电机再连接一个并联电路，该并联电路上设置出线断路器回路柜4及与其相连接的SVG动态补偿装置14。实施后，动态平衡无功功率且动态调节的响应时间不大于30ms，满足国家电网调〔2011〕974号(关于印发风电并网运行反事故措施要点的通知)的要求，SVG动态补偿装置需带有高、低电压穿越功能。

本实用新型将SVG动态补偿装置14与箱式变电站布置在靠近并网点位置的风机基础上，SVG动态补偿装置14与箱式变电站相邻布置间隔约5m。将常规单个开关柜的箱式变电站进行重新设计，延长箱式变电站内10kV母线，增设一个出线断路器回路柜，一个无功补偿进线柜和一个集电线路进线柜。集电线路柜与无功补偿柜进线均通过电缆与设备直接相连，通过设备内部断路器实现控制与保护功能，在出线断路器柜内设置电流互感器与电压互感器，用于并网所需的电流和电压的采集。开关柜布置在箱式变电站预制舱内，通过底部电缆孔与外部连接。箱式变电站通过光纤与新能源监控子站系统进行数据交换。

根据接入系统报告，本工程10kV系统侧提供的三相短路电流为5.5kA，每台3.0MW风机经过箱变提供的10kV短路电流为0.709kA，箱变高压侧电流约6.918kA；箱变低压侧短路电流约28.24kA。

本工程箱变10kV断路器短路水平选择31.5kA，与对侧变电站保持一致；低压侧断路器短路水平选择为50kA。设备选择同时也满足国网公司《10kV变电站通用设计规范》中10kV 变电站设计要求。

目前随着“双碳”政策的逐步推进，小型风力发电项目较多。本技术箱式变电站方案可以将风电场并网的无功补偿装置与箱式变电站布置在风机基础上，将并网断路器与箱变组合布置，节约了集电线路与无功补偿设备进线断路器。有效节约了小型风电场占地面积，优化了整体投资与收益率，提高项目整体施工与安装并网进度。

以本实用新型设计技术依托工程为例：河南驻马店某6MW风电项目，已经采用本技术方案，项目节约了开关站（约400平方米）的征地费用，站内道路、围栏的材料与施工费用、其他开关站附属设备费用等约300万元，节约施工工期约1个月。对小型风电场有着较好的经济效益与推广价值。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种不设置开关站的风电场箱式变电站，其特征在于：包括风力发电机（1），风力发电机（1）依次连接电流互感器I （2）、集电线路进线柜（3）和出线断路器回路柜（4），其中，集电线路进线柜（3）连接无功补偿进线柜（5），出线断路器回路柜（4）的输出端连接35kV变电站10kV侧。

2.根据权利要求1所述的不设置开关站的风电场箱式变电站，其特征在于：所述的集电线路进线柜（3）包括依次连接的框架断路器（6）、箱变自用降压变及低压系统（7）和箱式变压器（8）；所述的出线断路器回路柜（4）包括依次连接的真空断路器（9）、隔离开关I （10）、避雷器（11）和电流互感器II （12）。

3.根据权利要求1所述的不设置开关站的风电场箱式变电站，其特征在于：当风电场箱式变电站中设置两台及以上风力发电机（1）时，出线断路器回路柜（4）输出端通过架空线路（13）集成在一起，集成后依次连接接地开关（15）、隔离开关II （16）和并网用计量电流互感器（17），最后通过一回出线至35kV变电站10kV侧。

4.根据权利要求3所述的不设置开关站的风电场箱式变电站，其特征在于：当设置两台风力发电机（1）时，其中一台风力发电机再连接一个并联电路，该并联电路上设置出线断路器回路柜（4）及与其相连接的SVG动态补偿装置（14）。

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