風(fēng)力發(fā)電機(jī)組-變壓器單元接線(xiàn)在110kv箱式變電站中的應(yīng)用

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組-變壓器單元接線(xiàn)在110kv箱式變電站中的應(yīng)用

石雕峰電站位于河北省尚義縣東南部獨(dú)立莊以南的高山上。距尚義縣約34公里，距張家口市約48公里，海拔1700.1588米。一期已建33臺(tái)1500kW機(jī)組,道路交通比較便利。本工程為一期擴(kuò)建工程,擬安裝17臺(tái)1500kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,其中已有3臺(tái)安裝完畢并試驗(yàn)運(yùn)行中。根據(jù)新建14臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組布置特點(diǎn),新建12kV集電線(xiàn)路共分3條主干線(xiàn):A線(xiàn)、B線(xiàn)、C線(xiàn)。A線(xiàn)裝機(jī)5臺(tái),B線(xiàn)裝機(jī)3臺(tái),C線(xiàn)裝機(jī)6臺(tái)。線(xiàn)路總長(zhǎng)13km,其中架空線(xiàn)路長(zhǎng)11.8km,A線(xiàn)全長(zhǎng)6.1km,B線(xiàn)全長(zhǎng)3.0km,C線(xiàn)全長(zhǎng)2.7km,直埋電纜1.24km。另外,根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)需要,隨桿塔架設(shè)自承式全介質(zhì)光纜,長(zhǎng)17.3km。匯集的電能經(jīng)12kV配電裝置送向110kV升壓站,并入電網(wǎng)。見(jiàn)圖1。1設(shè)計(jì)氣象條件參考當(dāng)?shù)貧庀筚Y料,結(jié)合當(dāng)?shù)匾堰\(yùn)行輸電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),確定設(shè)計(jì)氣象條件:最大風(fēng)速為30m/s,最高氣溫為+40℃,最低氣溫為-40℃,覆冰厚度10mm,年平均雷暴日28d。2接枝線(xiàn)a100ac1石人風(fēng)電場(chǎng)的擴(kuò)建3回12kV線(xiàn)路均始于110kV升壓站墻外的終端桿,A線(xiàn)終端AA113桿、B線(xiàn)終端BA63桿和C線(xiàn)終端CA1桿。3回主干線(xiàn)線(xiàn)路在靠近升壓站附近1km處采用絕緣導(dǎo)線(xiàn),而后轉(zhuǎn)為鋼芯鋁絞線(xiàn)。A線(xiàn)由AA113桿起,行至AA90桿,此段線(xiàn)路長(zhǎng)約1.0km,導(dǎo)線(xiàn)采用JKLYJ-10/240絕緣導(dǎo)線(xiàn);由AA90至AA1桿,該段線(xiàn)路長(zhǎng)4.3km,導(dǎo)線(xiàn)采用LGJ-240/30鋼芯鋁絞線(xiàn)。其中A線(xiàn)共有3處分支出線(xiàn):①AD分支線(xiàn),A線(xiàn)在A(yíng)A100桿有分支出線(xiàn),即AA100(AD1)桿至AD4桿,該段線(xiàn)路長(zhǎng)0.15km。②A(yíng)C分支線(xiàn),A線(xiàn)在A(yíng)A90桿有分支出線(xiàn),由AA90(AC1)桿行至AC5桿,該段線(xiàn)路長(zhǎng)0.18km。③AB分支線(xiàn),A線(xiàn)在A(yíng)A81桿有分支出線(xiàn),由AA81(AB1)桿行至AB12桿,該段線(xiàn)路長(zhǎng)0.47km。分支線(xiàn)均采用LGJ-150/20鋼芯鋁導(dǎo)線(xiàn)。至此,A線(xiàn)全長(zhǎng)6.1km。B線(xiàn)由BA63終端桿起,行至BA43桿,線(xiàn)路長(zhǎng)約1.0km,導(dǎo)線(xiàn)采用JKLYJ-10/150絕緣導(dǎo)線(xiàn);由BA43至BA1終端桿,線(xiàn)路長(zhǎng)約2.0km,采用LGJ-150/20鋼芯鋁絞線(xiàn)。至此,B線(xiàn)全長(zhǎng)3.0km。C線(xiàn)起自CA1終端桿,行至CA24桿,線(xiàn)路長(zhǎng)約1.07km,導(dǎo)線(xiàn)采用JKLYJ-10/240絕緣導(dǎo)線(xiàn)。由CA24至CA30,線(xiàn)路長(zhǎng)約0.26km,導(dǎo)線(xiàn)采用LGJ-240/30鋼芯鋁絞線(xiàn)。C線(xiàn)共有2處分支線(xiàn):①CB分支線(xiàn),C線(xiàn)分支線(xiàn)由CA30(CB22)桿向西T接,即CA30(CB22)桿至CB1桿,線(xiàn)路長(zhǎng)0.92km,導(dǎo)線(xiàn)采用LGJ-240/30鋼芯鋁絞線(xiàn)。②CC分支線(xiàn),C線(xiàn)分支線(xiàn)在CA30(CB22)桿向東T接,由CA30(CB22)桿行至CC10終端桿,線(xiàn)路長(zhǎng)0.41km,采用LGJ-150/20鋼芯鋁絞線(xiàn)。至此,C線(xiàn)全長(zhǎng)2.66km。線(xiàn)路全程共計(jì)主干線(xiàn)3條,分支線(xiàn)5條。本工程3回線(xiàn)路共跨越土路18處,跨越12kV線(xiàn)路7處,跨越10kV線(xiàn)路1處,跨越通訊線(xiàn)路3處。3抗張桿、大跨桿管網(wǎng)布置本工程新建12kV集電線(xiàn)路桿型采用非預(yù)應(yīng)力混凝土拔稍桿型,12,15,18m三種高度直線(xiàn)桿、耐張桿及終端桿,上稍徑為Φ230mm,一字形帶支架角鋼橫擔(dān),導(dǎo)線(xiàn)水平布置,相間距≥900mm,設(shè)計(jì)水平檔距60m,設(shè)計(jì)垂直檔距80m。全線(xiàn)路共計(jì)使用254基桿塔。其中:直線(xiàn)桿216基,轉(zhuǎn)角桿15基,直線(xiàn)耐張桿9基,終端桿10基,“T”接桿4基。4風(fēng)力機(jī)機(jī)組導(dǎo)線(xiàn)系數(shù)按持續(xù)電流、允許電壓降、經(jīng)濟(jì)電流密度等復(fù)核計(jì)算來(lái)選擇導(dǎo)線(xiàn),主回路導(dǎo)線(xiàn)采用LGJ-240鋼芯鋁絞線(xiàn),末端支路導(dǎo)線(xiàn)采用LGJ-150鋼芯鋁絞線(xiàn),升壓站附近1km段采用絕緣導(dǎo)線(xiàn)。其中A線(xiàn)、C線(xiàn)主回路導(dǎo)線(xiàn)采用LGJ-240/30型鋼芯鋁絞線(xiàn)和JKLYJ-10/240型絕緣導(dǎo)線(xiàn),B線(xiàn)主回路導(dǎo)線(xiàn)采用LGJ-150/20型鋼芯鋁絞線(xiàn)和JKLYJ-10/150型絕緣導(dǎo)線(xiàn),分支線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)均采用LGJ-150/20型鋼芯鋁絞線(xiàn)。在每回路(組)各臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組均按滿(mǎn)發(fā)計(jì)算時(shí),電壓損失最大為5.4%,各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足規(guī)程規(guī)范要求。導(dǎo)線(xiàn)安全系數(shù)K取值見(jiàn)表1。由于導(dǎo)線(xiàn)安全系數(shù)較大,導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)力值較低,年平均應(yīng)力上限為12%或6.25%,遠(yuǎn)小于18%,因此整個(gè)線(xiàn)路不需要采取任何防震措施。5抗張和垂緣根據(jù)線(xiàn)路經(jīng)過(guò)地段的地理、地勢(shì)、高程、氣候特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)污穢情況,參考本工程一期線(xiàn)路的對(duì)污穢等級(jí)的劃分,新設(shè)線(xiàn)路所在地區(qū)按1級(jí)污穢地區(qū)考慮,泄漏比距要求大于2.0cm/kV。線(xiàn)路額定電壓為12kV,因此線(xiàn)路耐張絕緣子串采用2片XP-70瓷絕緣子,泄漏距離為300mm。線(xiàn)路懸垂絕緣子采用針式瓷絕緣子P-20T,泄漏距離為370mm。導(dǎo)線(xiàn)的耐張和懸垂線(xiàn)夾采用普通型金具,金具取大于2.5的安全系數(shù),在“斷線(xiàn)、斷聯(lián)”的情況下不小于1.5的安全系數(shù)。本工程所用金具均采部頒定型金具。6高壓式熔斷器根據(jù)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有單臺(tái)風(fēng)機(jī)停機(jī)檢修的實(shí)際情況,12kV線(xiàn)路至14臺(tái)風(fēng)機(jī)的終端桿,即直接與架空線(xiàn)連接的電纜桿塔上均加裝高壓跌落式熔斷器。本工程共安裝42臺(tái)高壓跌落式熔斷器。型號(hào)PRWG1-12F泄漏距離大于300mm;額定電流200A,熔絲額定電流150A。高壓跌落式熔斷器安裝在線(xiàn)路終端桿距地面4m處,方便運(yùn)行人員檢修操作。7接地電阻測(cè)量方案考慮到系統(tǒng)變電站及箱式變壓器進(jìn)線(xiàn)電纜的過(guò)電壓保護(hù),所有直接與架空線(xiàn)連接的電纜桿塔均在桿上裝設(shè)避雷器,T接點(diǎn)處分支線(xiàn)路始端、絕緣導(dǎo)線(xiàn)末端及其它直線(xiàn)桿位加裝了避雷器。共安裝81臺(tái)型號(hào)為HY5WS-20/45避雷器,避雷器附帶脫離器。該線(xiàn)路所經(jīng)地區(qū)大部為耕作區(qū),根據(jù)測(cè)量單位提供的地勘結(jié)果,線(xiàn)路所經(jīng)地區(qū)電阻率為100～700Ω·m。凡加裝有避雷器的桿塔都應(yīng)加裝接地裝置,采用熱鍍鋅Φ12圓鋼做成淺埋式水平接地體,接地體埋深不小于0.6m,其中耕地中埋深不小于0.8m。水泥桿桿上接地引下線(xiàn)采用JKLYJ-10/70型絕緣導(dǎo)線(xiàn),接地聯(lián)板采用熱鍍鋅扁鋼。接地裝置施工前,先測(cè)量裝設(shè)接地裝置的桿位處的土壤電阻率,以確定接地鍍鋅圓鋼敷設(shè)型式及長(zhǎng)度。實(shí)測(cè)接地電阻,應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)土壤干濕情況,乘以干濕系數(shù)即:R=ΦR1;其中土壤較干時(shí)Φ取1.4,土壤較濕時(shí)Φ取1.6,土壤很濕時(shí)Φ取1.8。8線(xiàn)路最小距離根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程的規(guī)定并結(jié)合本工程的特點(diǎn),導(dǎo)線(xiàn)在最大計(jì)算弧垂時(shí),對(duì)非居民區(qū)地面最小距離大于5.5m,對(duì)弱電線(xiàn)路、電力線(xiàn)最小距離大于3.0m。9線(xiàn)路相序的確定與一期工程已運(yùn)行12kV集電線(xiàn)路相序一致:站在線(xiàn)下面向110kV變電站,導(dǎo)線(xiàn)從右到左A、B、C布置。10工安全管理規(guī)范本工程線(xiàn)路位于農(nóng)耕的丘陵區(qū),施工中應(yīng)遵循相關(guān)的施工安全管理規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程,線(xiàn)路防護(hù)區(qū)為線(xiàn)路兩側(cè)邊線(xiàn)外延各10m,對(duì)線(xiàn)路防護(hù)區(qū)的各種設(shè)施應(yīng)采取必要的措施,以滿(mǎn)足規(guī)程及運(yùn)行的要求。11風(fēng)電場(chǎng)要注重建設(shè)一個(gè)前提本工程為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)擴(kuò)建工程,新建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選址經(jīng)風(fēng)資源評(píng)估后布置較分散,