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1华润新能源控股有限公司风电场变电站结构和主要设备功能介绍2华润新能源控股有限公司第一部分：风电场变电站总体概述第二部分：风电场变电站重要设备、系统功能介绍培训内容介绍3华润新能源控股有限公司①风电场变电站综合楼；②风电场变电站示意图；③风电场变电站在电力系统中位置示意图；④变电站一次图；⑤风电场变电站监控画面；⑥风电场变电站主控室；⑦风电场变电站户内配电装置；⑧风电场变电站户外配电装置；⑨风电场变电站继保室。第一部分：风电场变电站总体概述4华润新能源控股有限公司风电场变电站综合楼把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压的场所叫做变电站。风电场变电站主要装设有变压器、配电装置、无功补偿设备和控制设备等，用以升高电压、控制风力发电机组发出电力的汇集和输送。5华润新能源控股有限公司风电场变电站示意图6华润新能源控股有限公司风力发电机组升压变压器高压输电线降压变压器高压配电线配电变压器低压配电线690V35~330kV变电站风电场风电场变电站在电力系统中位置示意图7华润新能源控股有限公司若干台风力发电机并接到集电线路上集电线路1母线690V35kV/10kV35kV/10kV66/110/220/330kV集电线路2集电线路3出线线路电网690V箱变箱变主变主变变电站一次系统图8华润新能源控股有限公司风电场变电站监控画面9华润新能源控股有限公司风电场变电站主控室主控室：对全场的主要电气设备（如风力发电机组、主变压器、站用变压器、35kV配电装置、无功补偿装置等）实行远方集中监视、控制、调节、测量、信息采集和记录。采用集中控制时，相应的继电保护、自动装置等安装在主控室或继保室。10华润新能源控股有限公司风电场变电站户内配电装置户内配电装置是将常规的断路器、隔离开关、接地刀闸、电压互感器、电流互感器、避雷器等电气设备安装在建筑物内，并用金属导体将各个电气设备适当连接起来，构成一个整组的配电装置。11华润新能源控股有限公司风电场目前主要使用GIS：SF6封闭式组合电器，即气体绝缘金属封闭开关设备（GasInsulatedSwitchgear)简称GIS，它将断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。风电场变电站户外配电装置12华润新能源控股有限公司风电场变电站继保室变电站继保室用来安装继电保护、监控、安全自动装置、通讯等相关设备的房间。主要包括远动通信柜、网络设备柜、全站时间同步系统柜（GPS柜）、故障录波器柜、智能辅助控制柜、电度表柜、公用测控柜、保护测控装置柜、电源柜（直流、UPS）等。13华润新能源控股有限公司①风电场变电站主变压器；②风电场变电站站用变压器、接地变压器；③风电场变电站SF6全封闭组合电器（GIS）；④风电场变电站无功补偿系统；⑤风电场变电站防雷接地系统；⑥风电场集电线路；⑦风电场送出线路；⑧风电场变电站继电保护；⑨风电场变电站直流系统；⑩风电场变电站综合自动化系统。第二部分：重要设备、系统功能介绍14华润新能源控股有限公司风电场变电站主变压器变压器是一种电能转换装置，它以相同的频率，但往往是不同的电压和电流把能量从一个或多个电路转换到另一个或多个电路中去，它由铁芯和绝缘铜线或铝线绕组组成。15华润新能源控股有限公司风电场变电站主变压器：升压、三相、双绕组（多数）、有载调压（多数）、油浸式变压器。变压器组成部分风电场变电站主变压器16华润新能源控股有限公司变压器的绝缘分为外绝缘和内绝缘两种：外绝缘指的是油箱外部的绝缘，主要是一次、二次绕组引出线的瓷套管，它构成了相与相之间和相对地的绝缘；内绝缘指的是油箱内部的绝缘，主要是绕组绝缘和内部引线的绝缘以及分接开关的绝缘等。绕组绝缘又可分为主绝缘和纵绝缘两种。主绝缘指的是绕组与绕组之间、绕组与铁心及油箱之间的绝缘；纵绝缘指的是同一绕组匝间以及层间的绝缘。风电场变电站主变压器17华润新能源控股有限公司风电场变电站主变压器18华润新能源控股有限公司常用变压器型号：SFZ11-100000/110：S：三相Z：有载调压F：风冷式11：性能参数100000：容量10万kVA110：一次侧电压110kV。SFZ10-100000/110、SFZ-50000/110、SZ10-100000/220变压器主要技术参数：额定电压、额定电流、额定容量、空载电流、空载损耗、负载损耗、阻抗电压、接线组别、绝缘等级。风电场变电站主变压器19华润新能源控股有限公司额定电流：变压器一、二次额定电流是指在额定电压和额定环境温度下使变压器各部分不超温的一、二次绕组长期允许通过的线电流，单位以A表示。阻抗电压也称短路阻抗：表示变压器通过额定电流时在变压器自身阻抗上所产生的电压损耗。用试验求取的方法为：将变压器二次侧短路，在一次侧逐渐施加电压，当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压Uz与额定电压Un之比的百分数。即：Uz%=Uz/Un×100%。变压器的短路阻抗值百分比是变压器的一个重要参数,它表明变压器内阻抗的大小，即变压器在额定负荷运行时变压器本身的阻抗压降大小。它对于变压器在二次侧发生突然短路时，会产生多大的短路电流有决定性的意义。风电场变电站主变压器20华润新能源控股有限公司空载电流：变压器一次侧施加（额定频率的）额定电压，二次侧断开运行时称为空载运行，这时一次绕组中通过的电流称空载电流，它仅用于产生磁通，以形成平衡外施电压的反电动势，因此空载电流可看成也就是励磁电流。变压器容量大小、磁路结构和硅钢片的质量好坏，是决定空载电流的主要因素。空载损耗：空载电流的有功分量为损耗电流，由电源所汲取的有功功率称空载损耗。忽略空载运行状态下一次绕组的电阻损耗时可称为铁损，因此空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗。可见变压器在空载状态下的损耗主要是铁心中的磁滞损耗和涡流损耗。因此空载损耗也叫铁损（单位为W或kW），它表征了变压器（经济）性能的优劣。变压器投运后，测量空载损耗的大小与变化，可以分析变压器是否存在铁心缺陷。风电场变电站主变压器21华润新能源控股有限公司短路损耗也称负载损耗：短路损耗变压器二次侧短接、一次绕组通过额定电流时变压器由电源所汲取的（亦即消耗的）功率（单位为W或kW）。负载损耗＝电阻损耗＋附加损耗。其中，附加损耗包括绕组涡流损耗、绕导线的环流损耗、结构损耗和引线损耗；而电阻损耗也称铜损或铜耗。因此短路损耗又叫铜损。空载损耗与所带负载大小无关，只要一通电，就有空载损耗。负载损耗与所带负载大小、温度有关，变压器性能参数中的负载损耗是额定值，也就是在室温下流过额定电流时所产生的损耗。连接组别：表示变压器各相绕组的连接方式和一、二次线电压之间的相位关系。风电场变电站主变压器22华润新能源控股有限公司风电场变电站站用变压器、接地变压器23华润新能源控股有限公司站用变：提供变电站内的生活、生产用电；为变电站内的设备提供交流电，如保护屏、高压开关柜内的储能电机、SF6开关储能、主变有载调机构等，需要操作电源的。接地变：对于35kV电网，变压器绕组通常采用△接法，无中性点引出。接地变是人为的制造一个中性点，用来连接接地电阻（消弧线圈）。当系统发生接地故障时，对正序负序电流呈高阻抗，对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。风电场变电站站用变压器、接地变压器24华润新能源控股有限公司三相电网各相导线之间及各相对地之间，沿导线全长都分布有电容。当电网中性点不是直接接地时，单相接地相的对地电容为零，另外两相的对地电压升高到√3倍。相电压升高并未超过安全电压设计的绝缘强度，但是会导致其对地电容的增加。单相接地时电容电流为正常运行时一相对地电容电流的3倍。当该电容电流较大时，较易引起间歇电弧，对电网的电感和电容的震荡回路产生过电压，其值可达2.5到3倍的相电压。变电站采用的接地变压器有两个用途。1.供给变电站使用的低压交流电源；2.在35kV侧形成人为的中性点，同消弧线圈相结合，构成消弧线圈接地系统，用于35kV发生接地时补偿接地电容电流，消除接地点电弧；同接地电阻相结合，构成小电阻接地系统，用于35kV发生接地时，产生足够大的零序电流，使保护可靠动作。风电场变电站站用变压器、接地变压器25华润新能源控股有限公司接地变压器一次采用Z型接线（或称曲折型接线），即每一相线圈分别绕在两个磁柱上。当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流。该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗；而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗，使接地保护可靠动作。风电场变电站站用变压器、接地变压器接地变压器ZNyn11接线26华润新能源控股有限公司风电场变电站SF6全封闭组合电器27华润新能源控股有限公司风电场变电站SF6全封闭组合电器28华润新能源控股有限公司高压开关设备按其绝缘可分为三种类型:①空气绝缘的敞开式开关设备(AIS);②气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)；③混合技术开关设备(MTS/HGIS)；MTS是继AIS和GIS之后出现的特别适用于超高压和特高压的开关设备。相对GIS,H-GIS(或MTS)只将一相断路器、隔离/接地开关、CT等集成为一组模块,整体封闭于充有绝缘气体的容器内,而对发生事故机率极低的母线,则采用常规方式(敞开式)进行布置,也就是说H-GIS是一种不带充气母线的相间空气绝缘的单相GIS,因而使得现场结构清晰、简洁、紧凑、安装和维护方便、运行可靠性高。风电场变电站SF6全封闭组合电器29华润新能源控股有限公司气体绝缘金属封闭式组合电器的英文全称为GaslnsulatedSwitchgear，其缩写为GIS。它是由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线以及这些元器件的封闭外壳、伸缩节、出线套管等组成，内部充入一定压力的SF6气体作为GIS的绝缘和灭弧介质。所谓的GIS，就是指充SF6气体的气体绝缘金属封闭式组合电器。SF6组合电器它可以是单路的，也可制造成多回路的。它一般还具有防跳跃保护装置、非同期保护装置、操动油（气）压降低及SF6气体压力降低的闭锁装置和防慢分慢合装置。风电场变电站SF6全封闭组合电器30华润新能源控股有限公司SF6作为一种绝缘气体，具有很多优点，是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，并有优异的冷却电弧特性，特别是在开关设备有电弧高温的作用下产生较高的冷却效应，避免局部高温的可燃性。SF6气体的绝缘性能远远超过传统的油、空气绝缘介质。其用于电气设备中，可以缩小设备的尺寸，提高设备绝缘的油、空气绝缘介质。其用于电气设备中，可以缩小设备的尺寸，提高设备绝缘的可靠性。其缺点是在电弧放电时分解形成硫的低氟化合物不但有毒，且对某些绝缘材料和金属具有腐蚀作用。风电场变电站SF6全封闭组合电器31华润新能源控股有限公司GIS内部相同压力或不同压力的各电器元件的气室间设置的使气体互不相通的密封间隔称为气隔。设置气隔有以下好处：①可以将不同SF6气体压力的各电器元件分隔开；②特殊要求的元件(如避雷器等)可以单独设立一个气隔；③在检修时可以减少停电范围；④可以减少检修时SF6气体的回收和充放气工作量；⑤有利于安装和扩建工作。风电场变电站SF6全封闭组合电器32华润新能源控股有限公司GIS中断路器与其他元件为什么必须分为不同的气室？①由于断路器气室内SF6气体压力的选择要满足灭弧和绝缘两方面的要求，而其他电器元件内SF6气体压力只需要考虑绝缘性能方面的要求，两种气室的SF6气压不同，所以不能连为一体；②断路器气室内SF6气体在电弧高温作用下可能分解成多种有腐蚀性和毒性的物质，在结构上不连通就不会影响其他气室的电器元件；③断路器检修的几率比较高，气室分开后，要检修断路器时就不会影响到其它电气的元件气室，因而可缩小检修范围。风电场变电站SF6全封闭组合电器33华润新能源控股有限公司气隔