设计总说明书

能源是人类社会存在与发展的物质基础。过去200多年，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。然而，人们在物质生活和精神生活不断提高的同时，也越来越感悟到大规模使用化石燃料所带来的严重后果：资源日益枯竭，环境不断恶化。因此，人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。我国在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力及资金，充分综合利用新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果，开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统，发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论，采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型，研制出了变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机，开发了由微机控制的单台及多台风力发电机组成的机群的自动控制技术，从而大大提高了风力发电的效率及可靠性。

本次设计洛口山风电场装机规模为48MW，共安装24台容量为2MW的风力发电机组。根据接入系统方案论证，拟以1回110kV线路T接鲤鱼井～水湾110kV线路，导线型号定为LGJ-240，线路长度约为1km。本工程风力发电机—箱变的组合方式采用一机一变单元接线方式。风力发电机组出口电压为0.69kV，采用低压电缆接至箱式变电站，经箱变升压至35kV，通过35kV集电线路汇至110kV升压站。35kV 场内集电线路采用架空和电缆混合线路，架空线长度约30.9km，电缆长度约2.3km。确定电气一次主接线方案，进行电气一次短路电流计算和电气设备选型，绘制电气主接线图。由同组负责电气一次设计的同学完成。确定线路微机保护配置、短路电流计算、保护整定计算。绘制线路保护配置图、保护接线图。确定主变压器微机保护配置、短路电流计算、保护整定计算。绘制主变压器保护配置图、保护接线图。撰写设计说明书，详细说明保护配置方案、保护整定计算过程等。

目  录

1  设计概述

1.1  基本情况

1.2  风力发电机组选型

1.2.1  轮鼓高度

1.2.2  单机容量确定

1.3  风力发电机组布置

2.设计任务与要求

2.1设计风机与箱式变电站接线方案，选择下列设备

2.2设计风电场集电线路接线方案，选择35KV架空线路

2.3设计110KV变电所电气主接线

3  主变压器及电气主接线的选择

3.1  主变压器的选择

3.2  风电场电方案的确定

3.2.1  概述

3.2.2  风电场电源的引接方式

3.2.3  风电场变压器选择

3.2.4  风电场电接线方案

3.3  电气主接线设计的要求

3.4  电气主接线形式的选择

3.4.1  35kV单母线分段接线

3.4.2  110KV采用单母线接线

4 短路电流计算

4.1  概 述

4.2  电路元件参数计算

4.3  各点短路电流计算

4.3.1  冲击电流

4.3.2  由F1提供的短路电流

4.3.3  系统提供的短路电流

4.3.4  冲击电流

4.3.5  d3点短路电流（发电机出口侧）计算

4.3.6  d4点短路电流（风电场变压器出口侧）短路计算：

4.4  不对称短路计算

5  发电机变压器保护整定计算

5.1  零序电流保护

5.1.1  零序电流保护的I段的整定

5.2  电流速断保护整定计算

5.2.1  按躲开变压器负荷侧出口短路时的最大短路电流来整定，即

5.2.2  躲过励磁涌流，根据实际经验及实验数据，一般取

5.2.3   按上两式条件计算，选择其中较大的值作为变压器电流速断保护的启动电流

5.2.4   灵敏度校验

5.3  纵联差动保护整定计算

5.3.1  确定基本侧。

5.3.2  躲过变压器的励磁涌流：

5.3.3  躲过外部短路时的最大不平衡电流

5.3.4  计算差动线圈匝数及实际动作电流为：

5.3.5  灵敏度校验。

5.4  过负荷保护

5.4.1  躲过变压器的额定电流来整定

5.5  风电场变压器保护

5.5.1  风电场变压器采用熔断器保护

5.5.2  高压配电装置的设计

5.6  配电装置的安全净距

总结致谢

参考文献 40