在2020年北京國際風能大會暨展覽會（CWP 2020）的中國中車展臺上，中車株洲電力機車研究所有限公司風電事業(yè)部高級設計師袁瑩以“大功率風電機組箱變集成技術應用”為題，解讀降低風電場建設成本，穩(wěn)定提升發(fā)電量的箱變集成創(chuàng)新技術。
創(chuàng)新可靠的結構設計
為實現(xiàn)風電機組的降本提效，中車株洲所進行了箱變集成技術的開發(fā)，將機組的升壓變壓器及變流器集成至機艙內(nèi)部，塔筒內(nèi)的多根低壓電纜也由一根高壓電纜取代，并在塔基集成高壓開關柜，有效保護塔筒內(nèi)的高壓電纜及變壓器。
變壓器集成至風電機組的機艙后，受機艙運行環(huán)境的影響，將承受長期的振動和沖擊。中車株洲所依據(jù)相關標準，為高壓部件針對性地設計了底部彈性支撐和頂部彈性拉桿，保證集成變壓器的機械結構的強度和穩(wěn)定性，并進行了一系列的測試試驗，驗證變壓器滿足在機艙生命周期內(nèi)的抗振要求，保障箱變集成技術方案的可靠性。
安全穩(wěn)定的集成電氣
對于機艙頂部變壓器的設計，第一要務是杜絕外部電路短路對變壓器造成損傷，確保電氣設備能夠承受因過載或短路而產(chǎn)生的過流和過熱。中車株洲所的箱變集成方案選用GIS柜作為高壓開關柜，能承受20kA/1s的電弧耐受試驗考核，降低設備發(fā)生故障時的危害。高壓電纜選擇抗扭、阻燃電纜，導體使用3層絕緣結構，絕緣層非常厚實，絕緣性能優(yōu)異，即使人體觸碰也可保證安全。機艙的高壓部分通過接地良好的金屬隔板與機艙內(nèi)的低壓部分進行隔離，并安裝機械鎖、電磁鎖和聯(lián)鎖行程開關等防護裝置進行多重保護，保障設備及人員的安全。
袁瑩介紹道，在中車株洲所3.3MW風機箱變集成項目中，對比傳統(tǒng)箱變方案，單臺投資成本能降低約30萬元，兩段690V電纜的線路損耗可減少約60kW。機艙箱變集成方案不僅能解決林地或耕地風電場建設帶來的征地困難，還能省去傳統(tǒng)箱變的安裝、調(diào)試以及后期運維等大量工作，大大縮短了風電場建設周期，減少了后期運維工作量，為風電項目全面實現(xiàn)平價上網(wǎng)提供前進的原動力。
來源：中車株洲所
