风电场集电线路设计

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1、风电场集电线路设计风电场集电线路设计禹超(中国华电工程(集团)有限公司北京100035)中图分类号:TM614文献标识码:A文章编号:1671--7597(2011)0820087--021概述1.1建设风能发电的必要性我国政府对可再生能源的开发利用高度重视,2006年i月i日正式生效的《中华人民共和国可再生能源法》中明确指出,国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域,通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施,推动可再生能源市场的建立和发展.风能发电作为可再生能源中最具有经济开发价值的清洁能源,风资源的开发利用是我国能源发展战略和调整电力结构的重要措施之一.风能既是绿色环

2、保的可再生能源,同时也是目前技术成熟的,可作为产业开发的可持续发展的重要能源,大规模发展风力发电是解决我国能源和电力短缺最现实的战略选择.1.2风电场集电线路的特点风电场工程主体为分散于各处,相互之间保持一定间距的风电机组,由于一般风机发电机的出口端电压为690v,属低珏电源.为减少场内连接线路的线路损耗,经升压后,由场内的高压联络线路统一送至升压站,需建设的高压联络线路按风电场工程的定义称为场内集电线路.根据风电场的装机容量,需确定风电场的主接线形式.根据风机特点,目前已更多地采用一机一变的单元接线,即在每台风机边设置一台满足风机单机容量输出的箱式变压器.同时,为提高整个风电场的安全,

3、可靠运行,以50MW风电场装机容量规模为例,3—4回左右的主接线方式较为适宜.在既有风机的控制保护同时,又有箱变的保护配置,能达到风电机组的安全运行要求,而且通过合杆等方式又能节约一定的集电线路工程量.风电场内的集电线路方式既可以采取架空线路方式,也可以采取电缆敷设方式.而根据电力市场的现状,一般电力电缆线路的投资远远高于架空线路,较之能达到倍数级的关系.除个别地区的风电场,由于土地资源和环境等因素制约下场内只能采用直埋敷设电缆方式外,大部分的风电场由于地处偏远地区,人烟稀少,同时对环境影响较小的前提下,较多的形式是场内集电线路采用架空线路方式.下面以华电双辽那木斯风电场一期49.5MW

4、I程为例,介绍风电场集电线路设计方案.2风电场集电线路设计方案介绍2.1工程基本情况华电双辽那木斯风电场,位于吉林省四平市双辽市境内,东经123.2130～123.2539",北纬43.2551"～43.2851"之间,海拔高度为122～154m,场地开阔,平坦.那木斯风电场一期场地的东侧分布有4个村庄,分别是那木林场,那木村二队,那木村三队和那木村四队.那木斯风电场一期场地的北侧和东侧,地势平坦,地面高度变化不大,均为树林,其中北侧树林面积大和密集西侧和南侧的地势起伏较大,树林较少,大部分是草地和沙丘.华电双辽那木斯风电场总体规划开发规模为200MW.共分四期建设.本期为一期工程,装机

5、容量为49.5MW,拟安装33台单机容量为1500kW的风力发电机组.同时,本期工程共需安装33台箱式变电站,其高压侧均采用并联接线方式.根据风力发电机组布置图,将风力发电机组～箱式变电站共分为3组,采用35kV架空线接至场内升压站35kV母线.2.2集电线路路径【技术研发】磬一2.2.i两端进出线说明本工程箱变附近终端杆与箱变距离保持在lOm-20m之问,确保架空线路尽量接近箱变,但保持一定距离,保证杆塔基础(包括拉线基础)位于箱变基础之外;电缆上线,电缆型号为VJV22—26/35—3x50.同理,升压变电站附近终端杆与升压站保持一定距离,电缆下线,电缆型号为YJv22—26/35—

6、3x24O.2.2.2线路路径本工程新建线路合计31.04km,全部为架空线路,其中同杆双回线路长约为2.5km,全线大部分为平原或丘陵地带.集电线路共分三条,每条线路接入11台风机组.由于三回集电线路在进升压站处路径一致,因此,考虑采用同杆双回(水泥杆)+单杆一回(水泥杆)的架线方案或者同杆三回(钢管杆)的架线方案具体的方案比较如下表1和表2所示:表1水泥杆和钢管杆经济比较表水泥杆方案钢管杆方案比较项目名称数堕单价合价数盥单价合价量位(元)(元)量位(元)(元)单回路直线水泥杆14基484467815单回路转水角水泥杆l基94859485泥杆双回路直方案线水泥杆l4基I1l431560

7、13双回路转角水泥杆4基l544561779钢三回路直l4基41973587617管线钢管杆杆方三回路转角钢管杆4基95760383041案合计295lOO970700表2水泥杆和钢管杆技术比较表方案名称水泥杆钢管杆比较内容杆塔高度适中,安装总共走一路线路路径,较优点检修方便;有定型杆美观.型,设计周期较短杆塔高度较高,安装检修缺点多走一路线路路径.难度较大;无定型杆型,设计周期较长;方案选择推荐方案各选方案通过上述经济技术比较可知