【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備配置不同，發(fā)電機(jī)及聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的綜合造價(jià)也略有差別，各種型號(hào)風(fēng)機(jī)選型比較結(jié)果見(jiàn)表 。 1) 各種型號(hào)風(fēng)機(jī)輪轂高度取 60 2) 3) 風(fēng)機(jī)使用年限 20 4) 均未考慮其它折減因素 表 風(fēng)機(jī)選型比較結(jié)果表 機(jī)型 裝機(jī)容量（ KW） 年發(fā)電量 （ MWH） 滿容量運(yùn)行小時(shí)數(shù) 容量系數(shù) 購(gòu)機(jī)費(fèi)用 （元 /千瓦） 風(fēng)機(jī)本體度電成本 （元 /千瓦時(shí)） 安裝臺(tái)數(shù) FL1000 30000 2299 4600 30 NM1000 30000 2644 4600 30 NM1000 28800 2518 4600 32 V52850 28050 2564 4600 33 通過(guò)比較可知： 1000 kW 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)綜合造價(jià)適中，機(jī)組塔架高度為 60 米，結(jié)合大鹿島風(fēng)電場(chǎng)的場(chǎng)址條件，建議 采用此容量系列 的機(jī)組。 而 750900 kW 的機(jī)組，綜合造價(jià)也較為合理，而且，可供選擇的機(jī)型也較多，可作為預(yù)選的機(jī)組容量等級(jí)。 600660 kW 的機(jī)組，綜合造價(jià)較與 750900 kW 系列機(jī)組接近，是運(yùn)行最為穩(wěn)定、成熟的機(jī)組，但根據(jù)大鹿島風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)地形狹窄，可利用面積有限的條件，該容量機(jī)組安裝在大鹿島風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)總裝機(jī)容量小，因此，不推薦采用 600660 kW 的機(jī)組。 N60（ 1300kW）型機(jī)組，由于機(jī)組造價(jià)較高，同時(shí)受安裝條件的限制，也不適合在該風(fēng)電場(chǎng)安裝。 由于大鹿島 風(fēng)電場(chǎng)的場(chǎng)址處地形變化較大，可安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)的位置有限，為充分利用島內(nèi)的地形條件，結(jié)合大鹿島風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)資源條件，設(shè)計(jì)推薦選用單機(jī)容量為 1000 千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。雖然理論計(jì)算上FL1000 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的年發(fā)電量比其他幾種機(jī)型的發(fā)電量略低，但是，通過(guò)業(yè)主單位廣泛收集在國(guó)內(nèi)運(yùn)行的一些機(jī)組的運(yùn)行狀況及各廠家機(jī)組在國(guó)外風(fēng)電場(chǎng)中的運(yùn)行情況，認(rèn)為： FL1000 型風(fēng)力發(fā)電機(jī)在國(guó)外運(yùn)行業(yè)績(jī)較好，故障率低。運(yùn)行中能夠達(dá)到理論發(fā)電量。因此，業(yè)主單位與 德國(guó) Fuhrlaender 公司達(dá)成了初步意向，擬在丹東組建一個(gè)中外合資企業(yè)，準(zhǔn)備引進(jìn)部分關(guān)鍵部件，以國(guó)內(nèi)組裝的方式，合作生產(chǎn) FL1000 型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。并安裝在大鹿島風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)。 本次設(shè)計(jì)暫按 FL1000 型風(fēng)機(jī)進(jìn)行投資估算和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。其機(jī)組主要特性及參數(shù)如下：表 表 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)參數(shù) 一．額定參數(shù) FL1000 型式 三葉片、水平軸、上風(fēng)向 功率調(diào)節(jié) 失速調(diào)節(jié) 額定功率 KW 1000/200 起動(dòng)風(fēng)速 M/S 3 停機(jī)風(fēng)速 M/S 20 額定風(fēng)速 M/S 14 極 限風(fēng)速 M/S 54 運(yùn)行環(huán)境溫度 ℃ 20+45 輪轂高度 M 60 計(jì)算壽命 年 20 二．葉輪 葉輪直徑 M 54 掃掠面積 M2 2290 葉輪轉(zhuǎn)速 rpm 22/15 葉輪傾角 度 4 葉片材料 聚紙玻璃纖維 葉片長(zhǎng)度 M 三．齒輪箱 型式 三級(jí)行星齒輪 /二級(jí)斜齒輪 額定功率 KW 1200 轉(zhuǎn)速比 1： 68 四 .發(fā)電機(jī) 型式 4/6 極異步發(fā)電機(jī) 額定功率 KW 1000/200 額定電壓 V 690 額定電流 A 836/167 額定頻率 HZ 50 絕緣等級(jí) F 級(jí) 轉(zhuǎn)速 rpm 1500/1000 五 .剎車(chē)系統(tǒng) 型式 葉尖氣動(dòng)剎車(chē)和機(jī)械剎車(chē) 六 .塔架 型式 錐型圓筒塔架 底部法蘭連接 塔架高度 M 60 塔架重量 T 95 塔架底部直徑 M 七 .偏航系統(tǒng) 型式 偏航齒輪啟動(dòng)和剎車(chē)盤(pán)制動(dòng) 八 .控制器 型式 微電腦控制 候選機(jī)型主要型式應(yīng)為：上風(fēng)向，三葉片，失速調(diào)節(jié)或變漿距調(diào)節(jié)，風(fēng)輪直徑 52～ 54 米。風(fēng)輪掃風(fēng)面積在 21002300 平方米，輪轂高度為 60～ 65 米。切入風(fēng)速為 3 米 /秒， 額定風(fēng)速為 1214 米 /秒。切出風(fēng)速為 20～ 25 米 /秒?？箻O風(fēng)風(fēng)速 5560 米 / 根據(jù)大鹿島風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際測(cè)風(fēng)資料分析可知，該風(fēng)電場(chǎng)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，其出現(xiàn)頻率占 30%以上，其次為偏北風(fēng)，其出現(xiàn)的頻率為16%以上。且冬季盛行北風(fēng)及偏北風(fēng)，夏季盛行南風(fēng)及偏南風(fēng)，其主導(dǎo)風(fēng)向明顯。 從風(fēng)場(chǎng)能量分析情況看， 40 米高測(cè)風(fēng)塔處以 N 風(fēng)的能量最大，占 39%。次多風(fēng)能量為 NNW 風(fēng)，占 16%、再次為 NNE、 SE 風(fēng)，分別占 6%。在 10 米桿處，也是以 N 風(fēng)的能量最大，占 39%。次多風(fēng)能量為NNW 風(fēng)，占 21%、再次為 S、 SSE 風(fēng)，分別占 6 和 5%。三個(gè)偏多能量風(fēng)向的之和占總能量的 60%以上。 結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的排列，應(yīng)以風(fēng)電場(chǎng)主導(dǎo)風(fēng)向及主導(dǎo)能量方向來(lái)確定排列方向。而風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組之間的間距和排距，應(yīng)綜合考慮風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)地條件、風(fēng)資源特性以及風(fēng)機(jī)之間尾流影響等條件。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 由于大鹿島風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址處為一東西走向的山梁，且在山梁上多為起伏平緩的山丘，因此，為了獲得較大的發(fā)電量，風(fēng)機(jī)布機(jī)主要應(yīng)根據(jù)場(chǎng)址處的實(shí)際地形進(jìn)行，為此，我們?cè)谠擄L(fēng)電場(chǎng)布機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，采取風(fēng)機(jī)橫排垂直于偏北方向布置，風(fēng)機(jī)間距取 ( 5D)，風(fēng)機(jī)排距 (6D 8D)。本期工程安裝 30 臺(tái) FL1000 機(jī)組，風(fēng)機(jī)間距為 190270米，風(fēng)機(jī)排距為 320430 米。為便于選擇比較，我們根據(jù)預(yù)選風(fēng)力發(fā)電機(jī)組參數(shù)不同，分別進(jìn)行了（ 800900）千瓦和 1000 千瓦風(fēng)機(jī)的布機(jī)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了發(fā)電量的計(jì)算，布機(jī)方案見(jiàn)圖 5— 1圖 5— 3。 發(fā)電量計(jì)算見(jiàn) “表 ～表 ”。 在初步設(shè)計(jì)進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)定位時(shí)，應(yīng)根據(jù)選定的 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)參數(shù)，按上述主要原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。并應(yīng)注意風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與民宅的距離應(yīng)滿足環(huán)保方面的有關(guān)要求。 根據(jù)風(fēng)機(jī)安裝位置圖，以及廠家提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率曲線和大鹿島風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際測(cè)風(fēng)資料，經(jīng)過(guò) WASP 軟件進(jìn)行了發(fā)電量的計(jì)算。本期工程安裝的 30 臺(tái) FL1000 機(jī)組年發(fā)電量為 萬(wàn)度。單機(jī)年發(fā)電量 (平均值 )為 萬(wàn)度?？紤]到運(yùn)行過(guò)程中機(jī)組檢修、葉片污損、廠用電及線損、湍流影響等因素?。? 1 機(jī)組可利用率： 95% 2 葉片污損： 1% 3 廠用電及線損： 2% 4 湍流影響： 1% 扣除上述四個(gè)因素 (9%)后，本期工程 30 臺(tái)機(jī)組年上網(wǎng)電量為 萬(wàn)度。平均 單臺(tái)機(jī)組年上網(wǎng)電量為 萬(wàn)度。折合滿容量運(yùn)行小時(shí)數(shù)為 2092 小時(shí) ,容量系數(shù)為 。 6 電力系統(tǒng)部分 根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)情況，本次可研設(shè)計(jì)接入系統(tǒng)提出了 2 個(gè)接網(wǎng)方案，即通過(guò)石灰窯變電所接網(wǎng)和通過(guò)興隆山變電所接網(wǎng)，具體接網(wǎng)方案詳見(jiàn)“大鹿島風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)接入系統(tǒng)”報(bào)告。 1） 升壓站內(nèi)安裝 20200 千伏安主變壓器 2 臺(tái)。 2） 本期建設(shè) 66 千伏出線 1 回，最終出線 1 回。 3） 本期建設(shè) 10 千伏出線 6 回，最終出線 6 回。 1） 66 2） 10 3） 1） 66 千伏屋外配電裝置為水泥桿鋼橫梁，普通中型布置。間隔寬度為 米，母線構(gòu)架寬度為 7 米，出線門(mén)型構(gòu)架高度為 米， 設(shè)備安裝高度為 米。本期建設(shè) 2 跨 4 個(gè)間隔，即主變進(jìn)線、電壓互感器避雷器和線路進(jìn)線間隔，母線采用 LGJ150 導(dǎo)線。 66 千伏線路向西出線。 2） 10 千伏屋內(nèi)配電裝置采用 KYNZ10 系列金屬鎧裝中置式高壓開(kāi)關(guān)柜。一列式布置。本期共裝設(shè) 高壓開(kāi)關(guān)柜 12 面。 10 千伏線路向東出線。 3） 主變壓器布置在 66 千伏和 10 千伏配電裝置之間 ,屋外布置。 4） 主控制樓布置在場(chǎng)區(qū)的南部。 根據(jù)大鹿島風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)期接網(wǎng)方案設(shè)計(jì)，升壓站 66 千伏母線最大三相短路容量為 200 兆伏安，三相短路電流為 千安。 10 千伏母線短路容量為 兆伏安，三相短路電流為 千安。經(jīng)驗(yàn)算本期工程所選擇的電氣設(shè)備及原有設(shè)備均滿足動(dòng)、熱穩(wěn)定的要求。 由于場(chǎng)址處于沿海地區(qū)，因此，屋外電氣設(shè)備外絕緣按 3 級(jí)污區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)選擇，即 66 千伏屋外電氣設(shè)備爬電距離 為 2250mm， 10 千伏屋外電氣設(shè)備爬電距離為 400mm 1）、主變壓器： SFZ9— 20200/66， 66177。 8 2）、 66 千伏斷路器： ， 3150A， 3）、 66 千伏隔離開(kāi)關(guān)： GW560， 1000A 4）、 66 千伏電流互感器： LCWB566， 2*200/5A 4）、 10 千伏高壓開(kāi)關(guān)柜 KYNZ10 附：表 表 主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果表 繼電保護(hù)及二次接線部分 1) 系統(tǒng)接線 66 千伏大鹿島風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)升壓站 66 千伏側(cè)為單母線接線，有一回出線，裝設(shè)一臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)，不裝設(shè)斷路器。 10 千伏為單母線分段接線，六回出線，設(shè)專用分段斷路器。 裝設(shè)兩臺(tái) 2 萬(wàn)千伏安主變壓器。 2) 設(shè)計(jì)方案概述 大鹿島風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，本著減少或取消運(yùn)行操作人員 、 減小建筑面積，以達(dá)到降低運(yùn)行成本 、 提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，本次設(shè)計(jì)采用綜合自動(dòng)化方案，取消常規(guī)的控制屏，所有控制 ﹑信號(hào)及測(cè)量均由監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，考慮到監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試和故障情況，在保護(hù)柜上裝設(shè)簡(jiǎn)易跳﹑合閘按紐和紅綠燈，以完成斷路器 的應(yīng)急跳合閘操作。 3) 66 千伏部分 由于 66 千伏側(cè)為單母線接線， 66 千伏出線不裝設(shè)斷路器，故本期不在 66 千伏線路側(cè)裝設(shè)保護(hù)裝置。當(dāng)線路故障時(shí)，由對(duì)側(cè)線路保護(hù)動(dòng)作切除故障。 4) 2 號(hào)主變壓器 2 號(hào)主變保護(hù)各配置一面微型機(jī)保護(hù)柜，該保護(hù)柜上裝設(shè)有一套變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置，一套型變壓器后備保護(hù)裝置，一套變壓器非電量保護(hù)裝置及主變兩側(cè)的操作箱。 5) 10 千伏部分 10 千伏出線及分段均采用微機(jī)型保護(hù)測(cè)控裝置，該微機(jī)型保護(hù)測(cè)控裝置除具有保護(hù)和重合閘功能外，還具有遙測(cè)﹑遙信﹑ 遙控的功能。 6) 公用部分 配置電度表柜兩面，一面做 2 主變兩側(cè)﹑ 66 千伏出線 的電量計(jì)量用，另一面做 10 千伏 1~6 號(hào)線的電量計(jì)量用。電度表選用全電子式多功能電度表。 變電所裝設(shè)一組鉛酸免維護(hù)蓄電池，作為全所保護(hù)﹑控制﹑信號(hào)回路及事故照明用電源，容量選用 100 安時(shí)。 直流系統(tǒng)采用成套直流高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩面柜組成，一面為饋電柜，另一面為充電柜。 場(chǎng)內(nèi)通信 1)調(diào)度關(guān)系 根據(jù)原東北電管局東電調(diào)字 [1989]第 916 號(hào)《關(guān)于新建發(fā)電廠、變電所、輸電線路調(diào)度指揮關(guān)系的原則規(guī)定》的 文件精神，結(jié)合本工程的建設(shè)規(guī)模及該風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所在地理位置，與丹東電業(yè)局調(diào)度協(xié)商后確定，該發(fā)電場(chǎng)投運(yùn)后由丹東電業(yè)局地調(diào)負(fù)責(zé)調(diào)度指揮。 2)通道組織： 方案一，接入石灰窯變電所 通道一：大鹿島風(fēng)場(chǎng) — 66 千伏石灰窯變電所上一對(duì)數(shù)字電力載波機(jī)。經(jīng) 66 千伏石灰窯變電所至丹東電業(yè)局的光纜電路通道進(jìn)入丹東地調(diào)（據(jù)調(diào)查，石灰窯變電所至丹東電業(yè)局的光纜電路年底運(yùn)行）。 通道二：本著經(jīng)濟(jì)、適用的原則，降低工程造價(jià)，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)變電所內(nèi)設(shè)置一部公網(wǎng)電話，解決變電所與調(diào)度之間的通信和 與當(dāng)?shù)馗鞑块T(mén)之間的聯(lián)系。此電話通道做為通道一故障時(shí) 的備用通道。 方案二，接入興隆山變電所 興隆山變電所是農(nóng)電變電所，通過(guò)了解，目前沒(méi)有直達(dá)丹東地調(diào)的通信通道。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)變電所內(nèi)設(shè)置二部公網(wǎng)電話，解決變電所與調(diào)度之間的通信和與當(dāng)?shù)馗鞑块T(mén)之間的聯(lián)系。此二部電話通道互為主備用。 3)所內(nèi)通信： 主控樓各辦公室均安裝電話插座，開(kāi)關(guān)場(chǎng)設(shè)檢修電話一部。 4) 其它 遠(yuǎn)動(dòng)通道與通信通道復(fù)用。 調(diào)度自動(dòng)化部分 1) 所內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)配置原則 根據(jù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)，以提高大鹿島風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為宗旨，大鹿島風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)升壓站二次部分實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化。該系統(tǒng)從整體出發(fā)，統(tǒng)一考慮保護(hù)、測(cè)量、控制、遠(yuǎn)動(dòng)、五防等功能，避免了功能裝置重復(fù)配置等弊端，既節(jié)省了綜合造價(jià)，又有利于變電站運(yùn)行管理和維護(hù)。 該系統(tǒng)取消常規(guī)的控制屏、中央信號(hào)屏和遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，采用保護(hù)與監(jiān)控相對(duì)獨(dú)立的構(gòu)成方式，監(jiān)控部分采用全分散測(cè)量方式： 10 千伏測(cè)控單元分散安裝到開(kāi)關(guān)柜上，主變及 66 千伏測(cè)控單元集中安裝在保護(hù)屏室。各間隔測(cè)控裝置完成測(cè)量數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)雙 LON 現(xiàn)場(chǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)上送綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 后臺(tái)就地監(jiān)控。通過(guò)撥號(hào)方式上傳遠(yuǎn)動(dòng)信息至調(diào)度端。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)后臺(tái)由操作員工作站、操作員兼五 防工作站組成。 該系