关于风电场集电线路优化设计

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1、水利水电工程设计DWRHE·2012年第31卷第4期关于风电场集电线路的优化设计牛清．华摘要风电场集电线路形式主要有架空、电缆及架空电缆混合3种方式，优化了架空及电缆方式的设计方案，描述了集电线路中设备的选型，并提出了合理方案。关键词风电场架空线电缆避雷器电缆终端中图分类号TM614文献标识码B文章编号1007—6980(2012)04—0036—031引言3架空线路设计的优化近年来我国的风力发电事业得到了飞跃发展，3．1架空线路路径选择风电总装机和年度新增装机均居世界前列。但在架空线路路径选择应尽量选择地势平缓、靠2011年．国家电网通报了

2、甘肃酒泉等风电场相继近场内道路的位置，应尽量避开洼地、冲刷地带、发生的三起大规模风电机组脱网事故，事故调查不良地质区域、林木砍伐量较大及其它影响线路原因除了机组设备本身的问题外。直接原因都是安全运行的区域。对于海滨、滩涂、河网、泥沼由于场内集电线路的电缆头、架空线等故障引起等区域的架空线路，线路路径尽量在场内道路边的．因此优化风电场集电线路设计来提高线路运缘的田埂边、养殖塘塘角位置。另外还应避免电行质量对风电场的安全稳定运行是十分必要的。功率潮流迂回现象。3．2杆塔结构型式2集电线路接线形式对于丘陵山地、荒漠平原地区的风电场，场2．1集电线路

3、电压等级选择内架空线路直线杆塔可采用钢筋混凝土电杆，终当前风电机组的出口电压大部分为0．69kV，端和转角杆塔可采用国内定型的自立式角钢铁塔采用风电机组一箱式变电站单元接线方式进行升或混凝土电杆：对于海滨、滩涂、河网、泥沼等压后有10kv和35kv两个电压等级可供选择，区域的架空线路。杆塔型式宜采用自立式角钢铁对于风机容量小且机位距离升压站较近的情况。塔：对于少数风电场征地费用高、施工难度大的集电线路可采用10kV电压等级。如果风电场装区域，可采用钢管杆型式。机容量较大且距离升压站较远。采用10kV集电3．3防雷接地线路运行与维护工作量较大，

4、线路损耗较多，因风电场内35kV架空线路应全线架设避雷线，此一般采用35kV电压等级。且逐基接地：10kV架空线路一般只需电缆上杆杆2-2集电线路方式的选择塔接地，若处于多雷区时全线也需架设避雷线且风电场集电线路有3种形式。第1种是架空逐基接地。线方式．风电机组所发电能经箱式变电站升压后。3．4重覆冰地区线路设计通过电缆接至最近的架空线路杆塔；第2种是电风电场中对于重覆冰地区的架空线路设计应缆连接方式，风电机组所发电能经箱式变电站升注重采用避冰和抗冰措施。压后，通过电缆连接至相邻箱式变电站高压侧；(1)避冰措施：线路路径选择时应尽量做到避第3

5、种是架空与电缆混合方式。免横跨垭口、风道和通过湖泊、水库等容易覆冰从节省投资方面考虑，风电场集电线路一般地段．通过山岭地带时应沿覆冰时的背风坡或山情况下优先采用架空线路，当风电场处于海滨、体阳坡走线。林区等环境保护或旅游区域时，可采用电缆线路(2)抗冰措施：首先重覆冰地区的架空线路定或架空电缆混合线路。位档距不宜过大，同时要求各档距问尽量均匀，牛清华·关于风电场集电线路的优化设计以减少不平衡张力；其次各相邻档的高低差也需及电压降达不到规范要求时，电缆导体可选择铜要减少．以避免脱冰跳跃和不均匀覆冰时对绝缘芯或者更大截面，但风电场内较长段(超过电

6、缆厂子的破坏：再次需根据覆冰的严重程度，选择适家最大生产盘长时)电缆截面一般不宜超过300当的绝缘子、金具、导线和杆塔型式，必要时可mm，如电缆截面选择过大，电缆分段及中间接头进行特殊设计以应对冰灾对风电场线路的危害。增多，这样对线路的长期运行是不利的。如果选铜芯电缆或者增加截面仍不能满足要求时，可考4电力电缆线路设计的优化虑降低单回线路的容量来解决。4．1电力电缆路径及敷设方式4．2．2电缆绝缘类型选择风电场电缆敷设路径首先要避免电缆遭受机风电场选用的电缆的绝缘水平及绝缘类型应械外力、过热和腐蚀等危害，其次应尽量结合场严格遵守相应的规程规范

7、。考虑到集电线路的供内道路，在满足安全的条件下，保证电缆路径最电重要性，电力电缆导体与绝缘屏蔽或金属套之短。间的额定电压。应不低于其133％的使用回路工风电场电缆敷设主要采用直埋方式。电缆敷作相电压，即35kV电缆的Vo／V选取26／35，10设于非冻土地区时，电缆外皮至地面深度不得小kV电缆的0，选取6／10。于0．7m，当位于行车道或耕地时，应加深至1m5集电线路设备选型的优化以上：直埋电缆敷设于冻土地区时。为防止冻胀对电缆产生危害，宜将电缆敷设于冻土层以下。5．1线路型避雷器如无法埋深．可埋设在土壤排水性好的干燥冻土风电场箱变至架空线连

8、接电缆登塔处需安装层或回填土中避雷器，线路避雷器一般选用氧化锌型．该避雷风电场电缆敷设路径如遇到大块盘石等不宜器结构简单，具有通流容量大、无间隙、无续流开挖电缆沟地