海上风电用干式变压器设计

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1、技术与应用海上风电用干式变压器的设计时连斌陈敏2申晓东李松2赵双喜(1．保定天威风电科技有限公司，河北保定071051；2．保定天威顺达变压器有限公司，河北保定071051)摘要介绍了干式变压器在海上风电场特殊使用环境下的设计要点。关键词：海上风电；干式变压器；设计DesignofDry-TypeTransformerforOffshoreWindTurbineShiLianbinlChenMin2ShenXiaodonglLiSong2ZhaoShuangxil(1．BaodingTianweiWindPowerTechnologyCo．，Ltd，Baoding，

2、Hebei071051；2．BaodingTianweiShundaTransformerCo．，Ltd，Baoding，Hebei071051)AbstractThisarticledescribesthedesignfeaturesofthedry-typetransformersforspecialuseoftheenvironmentofOfshorewindf．arms．Keywords：offshorewindturbine；dry—typetransformer；design目前，风力发电作为一种清洁的可再生能源，在全冷却方式：AF；球范围内发展迅猛。

3、海上风电由于其资源丰富、风速稳噪声：≤78dB(A)(声功率级)；定、对环境的负面影响较少并允许机组制造更为大型化，气候等级：C2；环境等级：E2；可以大规模开发等优势，一直受到风电开发商的关注。燃烧等级：F1；用于升压并网的电力变压器，由于海上风力发重量：≤8000kg电机组特殊的运行环境(高湿度、高盐密度)，不外形尺寸：≤2800mmx2000mm~2500mm(长×能再像陆上机组那样采用油浸变压器安装在机组外宽×高)。部，而通常采用干式变压器安装在机舱内，这样既解决了整个机组的占地面积问题，避免了将变压器2变压器设计方案安装在较低位置所带来的防护困难问题，同时

4、变压为了适应在机舱内运行时严酷的气候和环境条器靠近风力发电机，变压器经变流器直接将发电机件，干式变压器应具有抗腐蚀能力强的特点。同时，发出的690V电升压到35kv，大大降低了低压电缆的干式变压器安装在海上风机机舱内，维护和维修成使用量，从而降低了整个风机的成本。本高，干式变压器应具有较高可靠性。由于树脂浇1典型海上风力发电机组干式变压器技术注干式变压器在耐环境、耐气候和抗短路能力的性要求能上更为优越，故首选此类干式变压器。2．1本体设计方案额定容量：3300kVA(风电机组容量3MW)；铁心叠片采用冷轧取向电工钢带，45。全斜接五额定高压：35kV；级接缝；高压线

5、圈采用分段圆筒式，采用真空浇注额定低压：0．69kV；工艺；低压线圈采用箔绕，设轴向气道，采用预浸联接组别：Dynl1；短路阻抗：8％；绝缘端部树脂密封固化。绝缘等级：F；由于机舱尺寸的限制以及对载荷的要求，干式温升限值：100K；变压器外形尺寸不能过大，重量不能过重。通常，绝缘水平：LI170AC70／AC3；采用铜绕组时，变压器尺寸小，重量重；而采用铝空载损耗：≤6700W；绕组时，变压器尺寸大，重量轻。所以在电磁计算负载损耗：≤25800W(75℃)；阶段，要反复比较，满足用户使用要求。62l电技嫩2013~1期技术与应用2．2防腐设计一般变压器，冷却方式采用

6、自冷或风冷，变压外壳器外壳内部空气与机舱内的空气流通，机舱内的高潮湿高盐雾的空气进入变压器外壳，造成变压器结导流板构件被严重腐蚀。更为严重的是在这种环境下，变低压线圈压器绝缘表面的污秽物中可溶性物质逐渐溶于水，主空道表面上形成一层导电膜，使绝缘的绝缘水平大大降高压线圈低，在电力场的作用下容易产生剧烈放点现象，即污闪，这是导致风电机组火灾的主要可能因素之一。图2变压器散热结构显而易见，变压器的散热不再是一个孤立的系统，它不仅与变压器自身的散热结构有关，还与轴流通风机的通风量、热交换装置的散热效率、外部水泵和外部热交换装置性能息息相关，这是一个复杂的大的系统。在样机设计

7、中，可结合计算机仿真分析，设定一定的温升余量，待批量生产时根据试验结果进行再优化设计。图1被海盐腐蚀的线圈2．5可维护性设计为了避免此问题，采用将变压器安装在防护等风力发电机组安装在近海海域，维护困难，维护费级大于IP44的外壳内，～使用内部循环冷却系统与外用非常高。所以干式变压器设计应充分考虑其维护性。界进行热交换的方案。这样，变压器本体防腐设计外壳采取拼接结构，可以方便的拆散，便于对难度大大降低，防腐重点转移到外壳上。变压器大部件如高压线圈等进行更换；通风散热系而外壳的防腐相对容易些，一般，采用专门的喷涂统的轴流风机使用寿命一般为40000h，为了保证机工艺