施工图电气说明书

1.3设计范围
本工程电气部分设计范围为110kV升压站和风力发电机组箱式变电站的电气设计，主要包括下列各项：
1)升压、变电系统：从发电机出口箱式变电站，到110kV升压站的110kV、35kV配电装置；
2)110kV升压站的所用电系统；
3)110kV升压站的电气控制、测量、保护和直流系统；
4)110kV升压站的照明设计；
3短路电流计算及主要设备规范3
3.1短路电流计算3
3.2主要设备规范3
4电气设备布置6
5所用电接线及布置6
6交流不停电电源7
7直流系统7
8电气二次7
8.1风力发电机组控制、保护、测量和信号7
8.2110kV升压站13
8.3故障录波装置13
9过电压保护及绝缘配合与接地13
9.1过电压保护13
9.2外绝缘爬电比距14
8电气二次
8.1风力发电机组控制、保护、测量和信号
8.1.1概述
风力发电机组的控制保护系统由国电联合动力技术有限公司成套提供。
风力发电机组的控制与监控系统能充分保护风电机组的机械和电气装置，以防发生故障或崩溃，同时在特定风力条件下保证整体的最大发电量。
控制系统满足自动的、无人值班的运行。每台风机控制系统有自己独立的主控制盘，它安装在基座上，配有一个可以与RCMS系统兼容的标准接口。该控制系统能对所有不安全情况作检测，使风力机系统停止运行或回到安全或无损害的状态。人工或自动干预不是控制系统的保护性功能。控制系统的设置给予保护，以免受到未被授权的干扰。控制系统中的传感器或起动部件中的任何单一故障不影响风力机系统的安全关闭。
5)110kV升压站的过电压保护及接地，风力发电机的接地；
6)110KV升压站和风电场电缆选择及敷设以及电缆防火；
7)110KV升压站弱电系统设计；
8)110KV升压站系统通讯及调度自动化；
风力发电机组的防雷和发电机保护由风力发电机生产厂家负责，110kV线路部分由供电局设计院负责设计。
2主要设计原则
SVG动态无功补偿装置分为户内和户外两部分。电抗器、降压变压器采用室外布置。控制柜和功率柜布置在无功补偿室内。
升压站电气总平面布置详见“YHS-F10051S-D0101-03”。
5所用电接线及布置
本工程110KV升压站内配置1台500kVA的所用变，为提高风电场厂用电供电可靠性，保留施工外接电源作为该风电场的保安电源。380V配电装置为单母线接线，中性点直接接地。
型式：SFZ11-50000/110
（三相双绕组铜芯有载调压高阻抗低损耗油浸式全封闭升压变压器）
额定容量：50000kVA
额定电压比：121±8×1.25%/38.5kV
接线：Ynd11
阻抗电压：10.5%
3.2.3 110kVGIS（线路间隔、主变进线间隔、PT间隔）成套组合电器（河南平高电气股份有限公司）
额定容量：30/30/30/30/30/30VA
电流互感器参数：(出线间隔)
变比：800-1600/5A
准确级：5P30/5P30/5P30/0.5/0.2S
额定容量：30/30/30/30/30VA
e、隔离开关参数：
型式：电动
额定电压：126KV
关合电流：100KA
合分闸时间：≤0.2S
f、电机电压、控制电压：DC220V
检索号
YHS-F10051S-D0101-06
大唐平阴风电场一期49.5MW工程施工图阶段
施工图总说明书及卷册目录
（电气专业）
烟台宏源热电设计有限公司
2010年9月济南
批准：
审核：
校核：
编写：
1概述1
1.1设计依据1
1.2工程概况1
1.3设计范围2
2主要设计原则2
2.1风电场电气主接线2
2.2 110kV升压站电气主接线2
2.1风电场电气主接线
由于风力发电机组布置比较分散，且出口电压为0.69kV，因此，风力发电机组与箱式变电站的连接接线设计中以在满足安全可靠发供电基础上，尽量减少设备数量，使接线简单、布置清晰、方便运行为原则。
发电机升压系统采用一机一变的接线方式，共选用33台1600kVA的箱式变电站，箱式变电站布置在每台风力发电机组附近。每台风力发电机组通过1kV低压电缆穿管敷设接至箱式变电站低压侧，所发电量经箱式变电站升压至35kV后分别接入风电场场内110kV升压变电站。
1.1.3《大唐平阴风电场一期49.5MW接入系统设计》及审查意见；
1.1.4有关设备协议书、合同及其它有关文件。
1.1.5国家及行业技术标准、法规及规范的有效版本：
本工程施工图设计应执行的主要标准、规程、规定如下：
《导体和电器选择设计技术规定》DL/T 5222-2005
《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T 5136-2001
7直流系统
采用微机型高频开关电源，以4个充电模块并联组合方式供电，充电装置由微机监控器、智能充电模块组成。充电装置的额定容量均按蓄电池充电要求选择。
110kV升压站设1组200Ah的蓄电池组，用于为站内直流负荷供电，采用单母线分段接线。正常运行时，充电装置由两路380V交流电源经电源切换装置切换后供电，将交流整流为直流电，通过自动开关接入馈电母线，给直流负荷供电。蓄电池组采用免维护阀控式密封铅酸蓄电池，共108只，电压为220V，不设端电池。
380V所用配电装置采用低压抽出式开关柜，电缆进出线，布置在生产楼一楼380V配电装置室。
所用段配置接线图详见“YHS-F10051S-D0401-01”。
6交流不停电电源
UPS采用静态逆变装置，由升压站计算机监控系统成套提供。UPS主机正常由所用电源经整流器-逆变器供电；当正常工作电源失电或UPS整流器故障时，则由220V直流系统的蓄电池(UPS不自带蓄电池)经逆变器和静态开关向负荷供电；当逆变器故障或过负荷或无输出时，由静态开关切换到旁路由所用电源向负荷供电(通过静态开关切换至旁路的时间小于4ms)。UPS容量选用10kVA，交流单相220V输出。交流不停电电源装置布置于主控制楼继电器室内。
型号：MNS
额定电压：0.38kV
3.2.6 SVG动态无功补偿装置（济南迪生电子电气有限公司）
型号：DSSVG1
容量：10Mvar
3.2.7箱式变电站、站用变
3.2.7.1箱式变电站(青岛华欧集团四海自动化控制工程有限公司)
型号：1600/38.5KV（美变）
额定容量：1600kVA
阻抗电压：6.5%
大唐平阴风电场一期49.5MW工程装设1500kW风力发电机组共33台，同期配套建设一座110kV场内升压变电站。风场内风力发电机组采用一机一变的接线方式，风机出口电压为690V，每台风电机组分别经箱式变电站升压至35kV。38台风电机组共分为4组，每组分别为8台、8台、8台和9台，，分别用4回35KV架空线接入新建于风电场中部的110kV升压站的35kV母线，然后经场内一台110kV升压变压器及1回110kV输电线路接入220kV玫瑰变电站，并入山东省电网。
本工程生产楼为两层布置，35kV配电装置采用移开式金属铠装高压开关柜，布置在生产楼35kV配电装置室，本期为单列布置，预留二期开关柜的位置。35kV进线采用电缆进线，出线采用封闭母线。主控制室和继电器室布置在生产楼二层。
380V所用配电装置采用低压抽出式开关柜，布置在生产楼380V配电装置室。生产楼里还有通讯室和蓄电池室。
接线组别：Dyn11
冷却方式：ONAN
3.2.9.2所用变
型号：SCB11-500/36.75
额定变比：36.75±2×2.5%/0.4kV
额定容量：500kVA
阻抗电压：6.5%
接线组别：Dyn11
4电气设备布置
箱式变电站布置在风机旁边，每台风机通过1kV低压电缆穿管敷设接至箱式变电
站低压侧。
110kV配电装置采用GIS成套组合电器，布置在升压站生产楼二层，采用架空线进出线。
叶轮过速
发电机过速
齿轮箱过速
过负荷
峰值过负荷
温度过高（例如发电机、齿轮箱油、轴承、控制盘、周围环境）
制动系统故障
机舱的振动
电缆扭曲
风速计和风向标故障
控制系统故障
发电系统故障
液压系统故障
振动过大
因电网发生故障情况下造成停机之后，控制系统能自动重新起动风机。在电缆扭曲解除、超速消失、周围温度导致系统超标准温升的消失及暂时和瞬时过负荷消失后，或其他原因造成停机的情况下，能人工重新启动风机系统。
a、型式：ZF12-126（L）
额定电压：126V
额定电流：2000A，母线2000A
额定热稳定电流：40kA(3s)
额定动稳定电流（峰值）：100kA
b、PT参数：
三相PT装（测保间隔）
变比：110/√3/0.1/√3/0.1/√3/0.1KV
准确级：0.2/0.5/3P
容量：100/150/300VA
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T 620-1997
《交流电气装置的接地》DL/T 621-1997
《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-96
《电力工程制图标准》DL5028-93
国电调[2002]138号《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》
1.2工程概况
8.1.2主控制器
主控制器设计成能满足恶劣环境条件下运行的要求，包括温度、湿度等气候因素的突然变化。
风力发电机组上的控制系统有人工控制功能，包括但不仅限于：
终止自动运行和阻止远程控制
人工启动
人工偏航
人工制动和释放
人工驱动
人工停机
本系统能在下列条件下关闭、显示和发出警报：
起动紧急停机
电网故障，例如频率故障、电压故障、过电流、相序故障、相不对称
3.2.435kV高压开关柜（青岛华欧集团四海自动化控制工程有限公司）
型号：KYN61-40.5
额定电压：35kV
额定电流：1250A、2000A
额定热稳定电流：31.5kA(4s)、25KA(4s)
额定动稳定电流（峰值）：63kA
3.2.50.4kV低压开关柜（青岛华欧集团四海自动化控制工程有限公司）
风电场电气主接线图详见“YHS-F10051S-D0101-02”。
2.2 110kV升压站电气主接线
110kV升压站本期设置1台容量为50MVA、变比为110/35kV的有载调压变压器，其110kV侧采用单母线接线方式，架空出线一回。35kV侧本期亦采用单母线接线，中性点不接地。
110kV升压站电气主接线详见“YHS-F10051S-D0101-01”。
3.2主要设备规范
3.2.1风力发电机（国电联合动力技术有限公司）
型号UP86/1500ⅢB
额定功率1500kW
额定电压690V
额定功率因数0.95 (滞后)~0.95 (超前)
频率50Hz
额定转速及其转速范围1750r/min
绝缘等级F
重量（机舱）~64t
3.2.2主变压器（天威保变（合肥）变压器有限公司）
3短路电流计算及主要设备规范
3.1短路电流计算
根据陕西鲁能靖边风电接入系统提供的参数，靖边风电场接入系统后，在系统最大运行方式下，220kV玫瑰变电站110kV母线短路容量为1995.651MVA，由此可换算出系统阻抗标么值为0.05。取基准容量Sj=100MVA，基准电压Uj=各级平均电压，计算结果为：35 kV母线短路时，短路电流为4.365kA；发电机出口短路时，短路电流为28.466kA。短路电流计算结果详见“YHS-F10051S-D0101-04”。
单相PT装（A）相
变比：110/√3/0.1/√3/0.1KV
准确级：0.2/3P
容量：100/150VA
c、避雷器参数：
型号：Y10WF4-108/281
最大持续运行电压：84KV
方波通流容量（在20ms20次）：800A
d、电流互感器参数：(主变间隔)
变比：400-800/5A
准确级：0.2/5P30/5P30/5P30/0.5/0.2S
9.3接地14
10照明网络14
11全场电缆设施14
11.1电缆构筑物及敷设方式14
11.2电缆选型14
11.3电缆防火设施15
12施工注意事项15
13运行注意事项16
14施工图设计卷册目录18
1概述
1.1设计依据
1.1.1《大唐平阴风电场一期49.5MW工程可行性研究报告》及审查意见；
1.1.2大唐平阴风电场49.5MW工程勘察设计合同；
《继电保护和安全自动装置技术规程》GB 14285-2006
《电力工程电缆设计规范》ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱB 50217-94
《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T 5044-2004
《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T 5137-2001
《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》DLGJ56-95
《建筑物防雷设计规范》GB 50057-94(2000年版)