การอภิปรายสั้น ๆ เกี่ยวกับการออกแบบตู้แปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับการผลิตพลังงานลม
บทนำ
ในฐานะแหล่งพลังงานสะอาดและหมุนเวียนได้ พลังงานลมได้รับความสนใจจากประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกมากขึ้นเรื่อย ๆ ปริมาณสำรองของมันมีมากมาย ทรัพยากรพลังงานลมทั่วโลกมีประมาณ 2.74×10⁹ MW โดยที่พลังงานลมที่สามารถใช้ประโยชน์ได้มีประมาณ 2.0×10⁷ MW ในประเทศจีน สำรองพลังงานลมมีปริมาณมาก กระจายอยู่อย่างกว้างขวาง และมีศักยภาพในการพัฒนาและการใช้ประโยชน์อย่างมาก
การผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานลมได้พัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และสถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องที่ใช้ร่วมกับมันส่วนใหญ่เป็นสถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกัน (ต่อไปนี้จะเรียกว่าสถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับพลังงานลม)
ปัจจุบัน สถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับพลังงานลมที่ใช้กันอยู่โดยทั่วไปเป็นแบบ "เครื่องเดียว-สถานีเดียว" คือ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม (ต่อไปนี้จะเรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม) หนึ่งเครื่องจะต้องมีสถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับพลังงานลมหนึ่งสถานี ด้วยการกำหนดนี้ เมื่อความเร็วลมในฟาร์มลมต่ำมาก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมจะทำงานภายใต้ภาระที่ต่ำ ทำให้เกิดการสูญเสียทรัพยากรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมได้ง่าย ในเดือนมีนาคม 2010 บริษัทของเราได้ออกแบบสถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับพลังงานลมรูปแบบใหม่ 31 แห่ง สำหรับฟาร์มลมแห่งหนึ่งในมองโกล อินเนอร์ ซึ่งคือสองเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมจะมีสถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับพลังงานลมเดียวกัน
การกำหนดพารามิเตอร์ทางเทคนิคของสถานีแปลงไฟฟ้า
รุ่นผลิตภัณฑ์: ZCSF - Z.F - 1000/36.75/0.69/0.4
กำลังตามมาตรฐาน
แรงดันสูง: 1000kVA
แรงดันต่ำ 1: 820kVA
แรงดันต่ำ 2: 180kVA
แรงดันตามมาตรฐาน
แรงดันสูง: 36.75kV
แรงดันต่ำ 1: 0.69kV (กำลังตามมาตรฐานของสถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับพลังงานลมที่สอดคล้องคือ 820kVA และกำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมที่สอดคล้องคือ 750kW)
แรงดันต่ำ 2: 0.4kV (กำลังตามมาตรฐานของสถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับพลังงานลมที่สอดคล้องคือ 180kVA และกำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมที่สอดคล้องคือ 160kW)
กลุ่มเชื่อมต่อ: Dyn11yn11
ช่วงการเปลี่ยนแปลง: ±2×2.5%
ความต้านทานวงจรสั้น: 7% (ภายใต้แรงดันและความถี่ตามมาตรฐาน ตามความต้านทานครึ่งทางของกำลังตามมาตรฐานของขดลวดแรงดันสูง)
กระแสตามมาตรฐาน
แรงดันสูง: 15.71A
แรงดันต่ำ 1: 686.1A
แรงดันต่ำ 2: 259.8A3
หลักการทำงานและแผนผังของสถานีแปลงไฟฟ้า
หลังจากติดต่อกับสถาบันออกแบบและผู้ผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม ได้กำหนดว่าพวกเขาต้องการสถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับพลังงานลม 31 แห่ง เป็นแบบสามเฟส ผสมผสาน ถังรวม แยกส่วน ปลายทาง โครงสร้างขดลวดแรงดันต่ำของสถานีแปลงไฟฟ้าเหล่านี้ต้องมีโครงสร้างแบ่งสองส่วน และแรงดันของสองฝั่งแรงดันต่ำไม่เท่ากัน
หลักการทำงาน: ผู้ใช้ติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมสองเครื่องที่มีกำลังไม่เท่ากันบนแกนเดียวกัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมหมายเลข 1 เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมซิงโครนัส มีกำลัง 750kW และแรงดันตามมาตรฐาน 690V; เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมหมายเลข 2 เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมอะซิงโครนัส มีกำลัง 160kW และแรงดันตามมาตรฐาน 400V ผู้ใช้ติดตั้งอุปกรณ์สำหรับแต่ละเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมเพื่อเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมตามความเร็วลมในฟาร์มลม อุปกรณ์นี้สามารถเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมที่จะใช้ตามความเร็วลมได้โดยอัตโนมัติ
สถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสามารถส่งกำลังตามมาตรฐานที่แตกต่างกันออกไปตามกำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมสามระดับ เมื่อความเร็วลมต่ำมาก จะเลือกใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมขนาด 160kW ที่มีกำลังน้อย และกำลังตามมาตรฐานที่ส่งออกของสถานีแปลงไฟฟ้าในขณะนั้นคือ 180kVA; เมื่อความเร็วลมสูงขึ้น จะเลือกใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมขนาด 750kW ที่มีกำลังมาก และกำลังตามมาตรฐานที่ส่งออกของสถานีแปลงไฟฟ้าคือ 820kVA; เมื่อความเร็วลมสูงมาก จะเลือกใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมทั้งสองเครื่องพร้อมกัน และกำลังตามมาตรฐานที่ส่งออกของสถานีแปลงไฟฟ้าในขณะนั้นคือ 1000kVA ทั้งหมด ด้วยเหตุนี้ ได้ออกแบบโครงสร้างของตัวแปลงไฟฟ้าเป็นโครงสร้างแบ่งสองส่วนตามแกน "ต่ำ-สูง-ต่ำ" ขดลวดแรงดันต่ำ 690V ห่อรอบด้านในสุด ขดลวดแรงดันสูงอยู่ตรงกลาง และขดลวดแรงดันต่ำ 400V ห่อรอบด้านนอกสุด สถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับพลังงานลมแต่ละแห่งประกอบด้วยห้องตัวแปลงไฟฟ้า ห้องสายเคเบิลแรงดันสูง และห้องควบคุมแรงดันสูงและต่ำ ในห้องควบคุมแรงดันต่ำ ติดตั้งสวิตช์วงจรตัดความต่อเนื่องแรงดัน 690V และ 400V อย่างละหนึ่งตัว ซึ่งสามารถควบคุมฝั่งแรงดันต่ำของตนเองได้ ซึ่งเทียบเท่ากับมีห้องควบคุมแรงดันต่ำสองห้อง
แผนผังแสดงหลักการทำงานของสถานีแปลงไฟฟ้าแสดงในรูปที่ 1
ผลของการใช้งานของสถานีแปลงไฟฟ้า
เนื่องจากผู้ใช้สามารถเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมที่มีกำลังต่างกันได้โดยอัตโนมัติตามความเร็วลม จึงสามารถแก้ไขปัญหาการสูญเสียทรัพยากรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมและประหยัดพลังงานได้
ผู้ใช้สามารถซื้อสถานีแปลงไฟฟ้าได้น้อยลงหนึ่งสถานี (เมื่อเทียบกับโมเดล "เครื่องเดียว-สถานีเดียว") ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อสถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสไตล์อเมริกันสำหรับพลังงานลมในการลดต้นทุนการลงทุนเบื้องต้นของผู้ใช้ในฟาร์มลมและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร
ตัวแปลงไฟฟ้าใช้โครงสร้าง "ต่ำ-สูง-ต่ำ" ซึ่งเพิ่มความต้านทานวงจรสั้นของสถานีแปลงไฟฟ้า ทำให้สามารถจำกัดกระแสวงจรสั้นและเพิ่มความน่าเชื่อถือในการทำงานของสถานีแปลงไฟฟ้าได้
