沿海风电场风机箱变选型
海上风电项目的风电机组选型与布置设计
海上风电项目的风电机组选型与布置设计近年来，随着对可再生能源的需求不断增长，海上风电项目的规模和数量也在迅速增加。
海上风电项目的风电机组选型与布置设计至关重要，它直接影响到项目的效益和可持续发展。
在海上风电项目的风电机组选型方面，需考虑以下因素：首先，根据项目的规模和预期发电量，选择合适的风机容量。
一般来说，海上风电场的风机容量较大，能够更好地适应海上风力资源的特点。
同时，还需考虑风机的可靠性和维护成本，选择具有良好口碑的风机供应商。
其次，需考虑风机的类型和技术特点。
常见的风机类型包括水平轴风机和垂直轴风机，每种类型都有其优缺点。
水平轴风机具有更高的效率和可靠性，适用于大规模海上风电场。
而垂直轴风机则更适合小型项目或特殊场景，如近海风机组。
此外，还需考虑风机的切入风速和额定风速。
切入风速是指风机开始转动的最低风速，额定风速是指风机达到最佳发电效率的风速。
根据海上风力资源的特点，选择合适的切入风速和额定风速，能够最大程度地提高风电机组的发电能力。
在海上风电项目的风电机组布置设计方面，需考虑以下因素：首先，需根据海上风电场的实际情况，确定风电机组的布置密度。
通常情况下，海上风电机组的布置较为密集，以最大限度地利用海上空间资源。
但同时需考虑机组之间的安全距离，以避免相互干扰和影响。
其次，需考虑风电机组与电网的连接方式和布置。
海上风电机组一般通过海底电缆将电力输送至陆地，并接入电网。
因此，需合理规划电缆布置方案，保证电力输送的可靠性和效率。
此外，还需考虑海上风电场的海洋环境因素。
海上风电机组面临海浪、潮汐、风暴等自然环境的冲击。
因此，在风电机组的设计和布置中，需采取相应的防护措施，如提高风机的抗风能力和加强基础的稳固性。
最后，需合理安排风电机组的运维通道和设施。
海上风电机组的维护和检修需通过船舶或直升机等交通工具进行，因此，在布置设计中，需考虑到运维通道的便利性和安全性。
同时，还需建设相应的设施，如维修平台和物资储备区，为风电机组的日常维护提供便利条件。
风电场工程中箱式变电站的比较分析与设计选型
1引言近年来，风力发电发展迅速，风电电能在电网中的占比逐年上升。
箱式变电站在风电场工程中得到广泛应用，它是风电场实现第一级升压必不可少的设备。
箱式变电站有各种型式，工程中应选择设备性能良好、安全可靠性高的箱式变电站产品。
论文首先分析了风电场箱式变电站的运行特点，对比分析几种常用型式的箱式变电站，并对其选型给出建议。
2箱式变电站的构成与运行特点箱式变电站简称“箱变”，具有组装灵活、方便运输、便于操作，检修维护工作量小等特征，被广泛应用于风电场工程中。
箱变为风电场第一级升压设备，其低压侧电压一般为AC 0.69kV，高压侧为AC35kV。
由于风场内各风电机组之间相距较远，为降低发电机回路的电能消耗，减少发电机回路动力电缆的长度和数量，风电机组与箱式变电站一般采用一机一变的单元接线组合方式。
除了海上风电机组等一些箱变置于塔筒内部方案以外，箱变一般安装布置于距离风机塔筒中心约15m处。
箱变将风电机组发出的电能升压至中压等级电压，再通过地埋电缆或架空集电线路送到升压站进行第二级升压。
风电场箱变具有如下运行特征[1]：第一，变压器容量小，空载时间长。
国内陆上风电场单机多为1.5MW、2.0MW、2.5MW机型，容量均不大。
第二，低进高出的连接方式。
风电从箱变低压侧0.69kV进线，高压侧35kV出线，进出线均采用电缆连接方式。
目前多选用0.69kV/35kV的升压变压器升压，然后通过集电线路汇集至升压站35kV配电装置上。
第三，高压侧配置避雷器。
高压侧避雷器与风电机组内部的过电压保护装置组成过电压吸收回路，在高压侧的绝缘设计上应充分考虑避雷器残余电压对高压侧电气设备的影响。
第四，使用环境恶劣。
我国风力资源丰富的地区很多都是在极端温差大、风沙盛行、空气湿度大、盐雾聚集等环境恶劣的地区，箱变在设计生产中还应考虑防尘、防雨、防凝露、防动物进入以及通风散热的要求。
第五，过载时间少。
由于变压器容量一般都比风力发电机容量大，并且风机内部配置有微机自诊断功能，在风机过载时会自动采取限速措施或切机，箱变很少出现过载情况[2]。
海上风电风机基础选型
海上风电风机基础选型海上风电场风机基础选型1.概述风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。
海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域，离岸10 km的海上风速通常比沿岸陆上25%；海上风湍流强度小，具有稳定的主向，机组承受的疲劳负荷较低，使得风机寿命；风切变小，因而塔架可以较低；在海上开发风能，受噪声、景观、鸟类、电磁波干扰等问题较少；海上风电场不涉及土地征用等问题，人口比较集中，陆地面积相对较小、濒临海洋家或地区，较适合发展海上风电。
海上风能利用不会造成大气污染和产生任何有害，可减少温室效应气体的排放，环保价值可观，海上风电的这些优点，使得近海风力发电技术成为近年来研究和应用的热点。
发电成本是海上风电发展的瓶颈，影响海上风电成本的主要因素是基础结构成本(包括制造、安装和维护)。
目前，海上风电场的总投资中，基础结构占20~30%，而陆上风电场仅为5~10%。
因此发展低成本的海上风电基础结构是降低海上风电成本的一个主要途径。
2.风机基础结构型式海上风电机组的基础被认为是造成海上风电成本较高的主要因素之一。
目前国外研究和应用的海上风机基础从结构结构型式上主要分为重力式基础、桩基础及悬浮式基础。
前两种形式已在欧洲海上风电场建设中得到广泛应用，悬浮式基础为正在研制阶段的深水海上风电技术。
2.1.重力式基础重力固定式基础体积较大，靠重力来固定位置，主要有钢筋混凝土沉箱型或钢管柱加钢制沉箱型等等，其基础重量和造价随着水深的增加而成倍增加，丹麦的Vindeby 、Tun? Knob、Middelgrunden 和比利时的Thornton Bank海上风电场基础采用了这种传统技术。
重力式基础适合坚硬的黏土、砂土以及岩石地基，地基须有足够的承载力支撑基础结构自重、上部风机荷载以及波浪和水流荷载。
重力式基础一般采用预制圆形空腔结构（图2-1），空腔内填充砂、碎石或其他密度较大的回填物，使基础有足够自重抵抗波浪、水流荷载以及上部风机荷载对基础产生的水平滑动、倾覆。
海上风电机组变压器选型浅析
© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .海上风电机组变压器选型浅析金风科技张广宇2019.12.14旺材变压器© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .标题首行8个字最多2行字© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .ContentsDriving Our Renewable Future创 领未来能源目录1现状趋势2选型需求3选型案例4近期展望旺材变压器© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .海上风电现状与趋势装机容量单机容量•根据国际能源署预测，从2018年到2040年，全球海上风电新增装机容量将增加15倍。
最新发布的中国近中期海上风电发展展望，十四五期间装机将达到19GW ，是十三五2.4倍，市场潜力大•金风是中国最大、全球前三的风电整机商，2020年预计总装机将达20GW•风机单机容量逐年递增，2021年达12MW 。
•海上风电用变压器特点：市场大、技术、质量、运维要旺材变压器© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .集电线路与电气连接永磁直驱风力发电机旺材变压器© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .标题首行8个字最多2行字© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .ContentsDriving Our Renewable Future创 领未来能源目录1现状趋势2选型需求3选型案例4近期展望旺材变压器风电变压器特点内容电气设计特快速暂态过电压（VFTO ）断路器分合闸操作会产生特快速暂态过电压，此电压的主要频率与绕组固有频率一致时，绕组将可能产生共振，产生原来电压水平多倍的过电压。
箱变选型方案
箱变选型方案1. 引言在电力输配系统中，箱变（也称变电站）是起到电源输送、电能分配、电能转换作用的重要组成部分。
箱变选型方案的制定对于电力系统的运行稳定性和经济性具有重要影响。
本文将介绍箱变选型的基本原则、选型方法以及具体的选型方案。
2. 箱变选型的基本原则箱变选型的基本原则是合理适用、经济可行和可靠安全。
具体而言，箱变选型应考虑以下几个方面：2.1 负载需求首先，需要充分了解负载需求，包括各类负载的电流、功率因数、运行时间等参数。
根据负载需求，确定箱变的额定容量。
2.2 运行环境其次，要考虑箱变所处的运行环境，包括海拔高度、环境温度、湿度等因素。
根据环境条件选用适当的绝缘材料和冷却方式。
2.3 经济性在满足负载需求和运行环境的前提下，尽量选择经济性较好的箱变。
经济性包括购买成本、运行维护成本、能源消耗等方面。
综合考虑这些因素，选择具有较低综合成本的箱变。
2.4 扩展性考虑到未来负荷增长的可能性，选型方案还应具备一定的扩展性。
合理预留一定的负载余量和接线余量，方便后续的扩容和改造。
3. 箱变选型的方法箱变选型的基本方法是根据负载需求和运行环境，结合经济性和扩展性的原则，进行综合评估和比较。
具体而言，可以按照以下步骤进行：3.1 数据收集收集负载需求和运行环境的数据，包括负荷曲线、功率因数、运行时间等负载需求数据，以及环境温度、湿度、海拔高度等环境数据。
3.2 计算负载容量根据负载需求数据，计算出需要的箱变容量。
考虑到负载的不确定性和未来扩展性，可适当提高容量。
3.3 经济性评估评估不同箱变方案的经济性，考虑购买成本、运行维护成本和能源消耗等因素。
可以利用成本模型和能耗模型进行定量评估，并结合经验判断进行综合比较。
3.4 扩展性考虑根据负荷增长的预估和未来扩展的需求，考虑选型方案的扩展性。
合理预留负载和接线余量，方便后续的扩容和改造。
3.5 安全可靠性评估对选定的箱变方案进行安全可靠性评估，包括电气安全、防护措施、可靠性指标等。
海上风电可研-风电机组选型、布置及风电场发电量估算
海上风电可研-风电机组选型、布置及风电场发电量估算风电机组选型、布置及风电场发电量估算1、风电机组选型1．1根据风电机组的制造水平、技术成熟程度和价格、本地化程度、产品可靠性及运行维护的方便程度，综合考虑海上风电场的自然环境、风况特征、风电场运输和安装条件，并结合电网部门关于风电场接入电网有关技术条件，确定比选机型的范围。
1.2机型选择包括以下内容：（1）比较特征参数、结构特点、塔架型式、功率曲线和控制方式；（2）根据充分利用风电场海域和减小风电机组间相互影响的原则，对各机型方案进行初步布置，计算各风电机组年发电量；（3）初步估算各机型方案风电机组及相关配套投资、运行费用；（4）通过技术经济比较提出推荐机型。
2、风电机组布置2．1根据风电场风能资源分布情况及风电场海底地形、管线、航道、锚地、施工及其他限制条件，兼顾单机发电量和风电机组间的相互影响，拟定若干个风电机组布置方案，结合集电线路的布置方式对风电机组布置进行优化。
2.2按照风电机组间的相互影响和发电量等方面对各风电机组布置方案进行比较，选定风电机组推荐布置方案，并绘制出风电机组布置图。
2.3根据现场测风资料，结合推荐机型和推荐布置方式，对备选的轮毂高度进行技术经济比较，提出推荐的轮毂高度。
3风电场年上网电量计算3.1利用风能资源评估专业软件，结合风电场风况特征和现场空气密度对应的风电机组功率曲线，计算各风电机组的年发电量。
3.2利用风能资源评估专业软件评估风电机组尾流影响，并估算风电场年发电量尾流影响折减系数。
3.3提出风电机组可利用率、风电机组功率曲线保证率及叶片污染折减系数。
3.4根据风电场现场气象数据，估算气候条件对发电量的影响，提出风电场年发电量气候折减系数。
3.5根据风电场风向分布和湍流强度水平，提出控制和湍流折减系数。
3.6计算变压器及场内集电线路损耗，风电场自用电量等，提出损耗系数。
3.7根据天气、交通等因素对风电场运行维护进出场的影响，提出维护受影响的发电量折减系数。
风电场箱式变压器选型与维护
近年来，中国风力发电大规模发展，箱变作为风力发电场的主要设备之一，其故障在一定程度上影响风电场的发电效益。
本文对风电场箱式变压器选型做了调查统计，对美式箱变运行中存在的问题进行汇总，通过风场箱变故障实例，对运行中美式箱变出现的故障原因及改进措施做了探讨，为沿海风电场箱变的采购及运行维护提供参考意见。
双馈异步型风电机组，有一台风电机组基本上就有一台箱式变压器（简称箱变）。
箱变能否安全的运行，直接影响风电机组运行的工况。
由于沿海风电场箱变地处偏僻、人迹罕至的地方，环境湿度大，对风电场箱式变压器选型与运行维护提出较高的要求，本文结合工作实际，分析了运行中箱变存在的问题，为同行提供有益的借鉴。
1箱式变压器的选型箱式变压器目前主要有欧式变压器（简称欧变）和美式变压器（简称美变）二种，根据笔者的运行经验及与同行的交流，目前沿海风电场宜选择美变，主要原因有二，设备简洁，散热效果好，欧变外壳容易受强风、潮湿等原因影响受损。
美变在设计制造时，应考虑便于运行人员的操作与维护。
2美变运行中的主要问题美变在运行中发生的主要问题与设计、制造、安装、运行等因素有关，主要表现在：2.1设计方面（1）设计容量偏小，导致变压器运行中发热；（2）布局不合理，不利于运行中操作、巡视及异常的隔离。
2.2制造方面（1）变压器防腐未按要求处理和施工，造成箱变锈蚀；（2）变压器油不符合规范要求，有些采用二次油，且未进行必要的处理；（3）焊接质量问题或密封圈错位、螺丝未拧紧，出现渗漏油现象；（4）箱变密封性较差，柜门有缝隙，出现元器件易被灰尘污染，或潮湿空气进入，发生腐蚀。
2.3安装方面（1）基础施工不符合规范要求，导致一段时间后，箱变基础发生不均匀沉降，发生倾斜；（2）防火封堵及孔洞不符合规范要求，以致老鼠、黄鼠狼、蛇等小动物进入箱变，发生短路故障，损坏设备。
3箱变运行中典型故障的反措（1）箱变漏油。
箱变漏油主要有焊接质量、密封圈性能不良或螺丝松动等原因。
海上风电机组变压器选型方案
热树脂 加填料 环氧树脂 加玻璃纤维 铝
铜
63 x 10 –6 cm/(cm*grd) 28 x 10-6 cm/(cm*grd) 20 x 10-6 cm/(cm*grd) 24 x 10-6 cm/(cm*grd) 17 x 10-6 cm/(cm*grd)
低压出线
铁心
绝缘筒 垫块 高压接线端 高压线圈
高压连接
高压线圈绕线
- 双层式绕线 可采用铜／铝，圆线扁线
- 层间用玻璃纤维毡绝缘强度好 - 优化电场强度分布 - 通过设置气道有效散热 - 玻璃纤维增强提高机械强度
SGB高压线圈浇注工艺
- 线圈被用环氧树脂整体浇注 - 精准控制真空浇注和固化完全避免气孔、
安全系统特性
安全系统可集成在2.5MW至10MW的海上风机内 变压器与外界环境空气隔绝 尤其适用于海上/潮间带风力电站以及极端环境条件 通过热交换器进行冷却（冷却介质可以是水或空气) 陆上，潮间带，海上风电 (不同盐度的空气) 极冷气候条件(零下50°C) 极热气候条件 防沙尘
高短时过载和极端天气环境下的测试
油浸式变压器
1.存在爆炸的风险
2.可能会漏油，污染海洋环境 3.在寒冷环境中需要预热启动 4.只能监测油温，从而间接反馈线圈温度信 号 5.在25年的全寿命周期内可能涉及到换油和 密封系统。 6.只能整体更换，需要较大的塔筒门和专业 运维施工船进行更换维修。单台更换造价很 高
SGB-SMIT
全球领先的独立变压器制造商
环氧树脂加玻璃纤维的组合热膨胀系数与铜和铝非常相近
现场线圈维修更换
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沿海风电场风机箱变选型
摘要：近几年来风机箱变产业随着国内风电装机容量的快速发展而快速增长，风电产业的繁荣发展给风电变的发展带来了难得的发展机遇。
本文对风电场使用中的欧变、美变，提出了箱变的配置、功能上的要求及在签署设备技术协议中及监造过程中应注意的事项着重提出了建议，提出了风电场箱变的选型过程中注意的问题。
关键词：风电; 箱变; 选型
1 引言
随着国内风电行业的爆发式发展，07 年底装机容量已达600 万kW，虽然箱变的投资在整套风电机组中占有的投资比例约占3%～4%，但箱变的运行是风机发电上网的一个瓶颈。
随着国家大型风电场越来越多，风电场占地面积范围越来越大，以江苏东台风电场为例，一期工程装机容量200MW，风机134 台，占地范围约56 平方公里，这么大的范围对于箱变的运行情况的巡查，是比较困难的问题，目前风电场箱变绝大部分还没有纳入到风机监控系统中。
以上两点都对箱变运行的可靠性提出了要求，降低故障率，做到免维护，是对箱变的要求目标。
这就需要根据风电场所在地的气候特点及风机对箱变的要求进行个性化的配置，其中重要的是生产厂家的箱变质量要能够满足风电场现场恶劣的环境要求。
2 箱变类型介绍
欧变是由高压开关设备、变压器本体、低压开关设备均在不同的隔室内，外观上为方方正正的一种变电设备。
美变是将升压变压器器身、高压负荷开关设备、熔断器、低压开关柜等相应辅助设备进行组合的变压器。
中国风电材料设备网
3 技术特性
3.1 欧变设备配置、特点
3.1.1 欧变（美变）额定参数
1）电压
高压侧额定电压：40.5kV;
低压侧额定电压：0.69kV。
2）额定频率：50Hz 风电材料设备
3）额定热稳定电流及耐受时间
高压侧：20kA，2s;
低压侧：50kA，1s。
4）额定动稳定电流值
高压侧：50kA;
低压侧：80kA。
5）额定绝缘水平
高压侧：对地及相间隔离断口
工频耐压：95kV
冲击峰值耐压：185kV 215kV
低压侧：
工频耐压：2 500V
6）相数：三相
7）35kV 系统中性点接地方式：不接地
8）箱体防护等级：lP33，室门打开后lP2X 9）变压器降容小于5%。