风力发电箱变

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1、风电箱式变压器包钢集团电气有限公司谢佳贺2016.7.19故障诊断箱变的保护箱变的巡视箱变的分类4目录风能是当前最有发展前景的一种新型能源，它是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源。近几年，风力发电在全国范围内发展迅速。通常风力发电机的位置离负荷中心比较远，其所产生的电能为交流690V。要将风力发电机组产生的电能输送到较远的距离就必须通过升压设备将电压升高。升压设备就是箱变的分类箱式变压器，安装在风机塔筒外部的地面上，这是当前国内比较常见的形式。风电箱式变压器（简称箱变）一般由高压室、变压器室和低压室组成。根据产品结构不同及采用元器件的不同，分为欧式箱变和美式箱变两种典型风格。近几年，经过变压器

2、行业对美式箱变进行了改进，多了华式箱变。我国自70年代后期，从法国、德国等国引进及仿制的箱式变电站，从结构上采用高、低压开关柜，变压器组成方式，这种箱变称为欧式箱变，形象比喻为给高、低压开关柜、变压器盖了房子。从90年代起，我国引进美国箱式变电站，在结构上将负荷开关，环网开关和熔断器结构简化放入变压器油箱浸在油中。避雷器也采用氧化锌避雷器。变压器取消油枕，油箱及散热器暴露在空气中，这种箱变称为美式箱变，形象比喻为变压器旁边挂个箱子。华式箱式变压器在美变的基础上，只是将负荷开关放在了油箱的外面。箱变的分类欧式箱变由于内部安装常规开关柜及变压器，产品体积较大。欧变功能区明了，常作成把高压开关柜、变

3、压器、低压开关柜分装在高压室、变压器室、低压室，三室彼此间隔，再用电缆或母排联接。由三室组成的一个类似于小“套间”的房子。从三室的布置上分为品字型和目字型。欧式箱变高压侧采用负荷开关加限流熔断器保护。发生一相熔断器熔断时，用熔断器的撞针使负荷欧式箱变开关三相同时分闸，避免缺相运行，要求负荷开关具有切断转移电流能力。低压侧采用负荷开关加限流熔断器保护。美式箱变分为前、后两部分：前面为高、低压操作室，操作室内包括高低压接线端子，负荷开关操作柄，无载调压分接开关，插入式熔断器，油位计等；后部为主油箱及散热片，将变压器绕组、铁芯、高压负荷开关和熔断器放入变压器油箱中。变压器取消油枕，采取油加气隙体积恒

4、定原则设计密封式油箱，油箱及散热器暴露在空气中，散热良好。低压断路器采用塑壳断路器作为主断路器及出线断路器。美式箱变由于结构简化，这种箱式变电站的占地面积和体积大大减小，体积仅为同容量欧式箱变的1/5～1/3。美变具有体积小的好处，这一点是欧变不能比的。美式箱变结构目字形品字形美式箱变的优点1.与同容量的欧变相比较，美变的结构更为合理由于欧式箱变是将变压器及普通的高压电器设备装于同一个金属外壳箱体中，变压器室温很高，引起散热困难；另一方面在箱体中采用普通的高压负荷开关和熔断器、低压开关柜，所以箱式变体积较大。美式箱变整体结构紧凑，外形尺寸小，易于安装，散热良好。2.保护方式简单美变高压侧采用熔

5、断器保护，低压侧采用塑壳自动空气断路器保护，与我国10kV配变保护方式相同。高压熔断器保护变压器内部故障，智能断路器保护低压侧线路的过电流、短路、欠电压故障。3.产品成本较低美变由于其结构紧凑，保护方式简单，使用材料少，所以其生产成本仅为欧变成本的60%—75%。国内风电发展速度比较快，并且为降低供电配套的成本，美式箱变得到了大量的应用。美式箱变的缺点1.由于负荷开关浸在油里，在操作负荷开关时，油被电弧碳化、分解，产生乙炔等有害气体，使得变压器油的绝缘性能下降，易发生事故。负荷开关断开后，看不到明显断开点，检修不方便。2.美变体积较小，功能扩展方面不如欧变，由于不同容量箱变的土建基础不同，使箱

6、变的增容不便，当箱变过载后或用户增容时，土建要重建，会有一个较长的停电时间，增加工程的难度。但是欧变可以通过更换变压器来改变容量，而美变就不行。3.美变的高压部分为插入式熔断器+负荷开关，这一部分不如欧变的方案多。4.美变在低压侧加装低压配电柜。由于箱式变长期处于太阳的直晒下，影响塑壳断路器的散热，使得断路器不能正常开断负载及短路电流，易引发高压侧故障。箱变的运行特点箱变的作用是将风力发电机发出的0.69kV电能经过升压变为35kV，再通过地埋电缆或架空线路输送到风电场升压站。综合风电场及风力发电系统的特点，风电用35kV箱变具有以下几个方面的技术特点：1)低进高出的连接方式。风电用箱变电源从

7、低压侧0.69kV进线，高压侧35kV出线，进出线均采用电缆连接方式。目前风电机组的额定电压为0.69kV，选用0.69kV/35kV的升压变压器，升压至35kV，然后连接到110kV或220kV升压变电站的35kV侧配电装置上。2）变压器容量小，空载时间长。目前风力发电机组的功率为0.75~1.5MW，选用的变压器容量在2000kVA及以下，容量较小。风力发电一般具有明显的季节性，变压器的年负载