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风电场110kV升压站(采用AIS模式)典型设计方案

其设备外露，依靠空气和绝缘子进行绝缘和隔离，是风电升压站中最

经典、应用最广泛的模式。

风电场110kV升压站典型设计(AIS模式)

一、技术原则

1.安全可靠：

作为风电场的心脏和送出枢纽，设计首要原则是确保设备及人身

安全，保证风电场长期、可靠、稳定运行。遵循“无人值班、少人值

守”的设计理念。

2.技术先进：

采用成熟、可靠、经过工程验证的先进技术和设备，保证系统整

体性能。

3.经济合理：

在满足安全可靠和技术先进的前提下，优化设计方案，控制工程

投资，降低全生命周期成本(包括初期投资和后期运维成本)。

4.运行灵活：

主接线方式应满足风电场正常运行、检修、故障隔离等多种工况

需求，操作简便，调度灵活。

5.易于扩展：

考虑风电场未来可能的扩建需求(如增容),在站址选择、总平

面布置、主接线等方面预留适当的发展余地。

6.环保节能：

采用低噪声、低损耗设备，减少对周围环境的影响；站内建筑及

布局与周边环境相协调。

二、电力系统部分

1.系统接入方式：

升压站以一回110kV线路接入电网系统，通常采用“T”接或π

接至附近的110kV变电站或输电线路。

需取得电网公司批复的接入系统方案，并据此进行设计。

2.主变压器：

容量选择：

主变容量与风电场总装机容量相匹配，通常为风电总容量的

选择一台100MVA或120MVA的主变。

型式：采用三相双绕组有载调压变压器。

电压比：

有载调压功能可适应系统电压波动，确保35kV侧电压稳定。

阻抗：阻抗百分比(Uk???根据系统短路电流水平计算选择，

通常为10.5??右，以限制短路电流。

3.无功补偿：

风电场本身是无功电源，但风机出口的箱变及集电线路会消耗大

量无功。

容器组，用于补偿系统无功缺额，稳定系统电压，并满足电网公司的

功率因数考核要求(通常要求≥0.95)。

4.短路电流计算：

计算110kV和35kV母线在各种运行方式下的短路电流，用于选

择断路器、隔离开关、互感器等设备的开断能力和动热稳定电流。

三、电气一次部分

1.电气主接线：

110kV侧：

采用线路-变压器组接线或单母线接线。前者最简单经济，可靠

性满足风电场要求，是最常见的选择。出线1回，主变进线1回。

35kV侧：

采用单母线分段接线。风电场集电线路通常有若干回(如8-16

回),分段断路器可提高供电可靠性，当一段母线故障或检修时，另

一段母线可继续运行。

2.主要设备选型：

主变压器：如上所述，三相双绕组有载调压油浸式变压器。

110kV断路器：

流2000A,开断电流31.5kA或40kA。

110kV隔离开关：

户外双柱水平开启式或三柱式(如GW4、GW5系列),带电动操

作机构。

35kV开关柜：

路器。集电线路、站用变、无功补偿回路、PT柜等都接入此段母线。

互感器：

柜内采用电磁式电压互感器(PT)和电流互感器(CT)。

避雷器：

采用金属氧化物避雷器(MOA),在110kV线路入口、主变各侧、

35kV母线等重要位置安装，进行过电压保护。

3.防雷与接地：

直击雷保护：在站区设置独立避雷针或利用架构设置的避雷线组

成保护范围，覆盖整个户外AIS设备区。

接地网：敷设以水平接地体为主、垂直接地极为辅的复合接地网。

确保全网连通，接地电阻值必须满足规程要求(通常要求≤0.5Ω),

以保证人身和设备安全。

4.站用电系统：

设两台站用变压器，一台从35kV母线引接(工作电源),另一

台从站外引接10kV电源或采用柴油发电机(备用电源),一用一备，

自动切换，为全站的低压负荷(如照明、通风、采暖、二次设备、检

修等)提供可靠电源。

四、电气二次部分

1.计算机监控系统：

采用分层分布式结构，分为站控层和间隔层。

站控层：

布置后台监控计算机、操作员工作站、五防工作站、远动通信装

置等，实现全站设备的监控、操作、数据存储、远动通信等功能。

间隔层：

各配电装