Isipadigay nga konpigurasyon sa mga wind turbine nga gisulodan og American-style box-type transformers
Ang pagbuhat og kuryente pinaagi sa hangin, isip usa ka renewable ug clean nga pinabilin sa kuryente, adunay relatyibong matang-nga-tang nga teknolohiya ug nakakita og rapidong pagpuno sa China sa mga pasidng panahon. Ang estimado mao nga sa 2010, ang total nga installed capacity mahimong maglangkob sa 1.8×10⁴ MW. Ang pagbuhat og kuryente pinaagi sa hangin adunay karakter sa mausab nga construction period, quick results, ug ang pinaka cost-effective nga mga advantage. Kasagaran, kinahanglan ra nimo og humoltan ug tuig aron makabuo og 50-MW wind farm. Human sa pagtukod, ang operating cost maoy gamay, ug ang workload sa operation ug maintenance usab adunay relatyibong gamay.
Overview of Step - up Transformers Selected for Wind Farms
Ang kada wind turbine unit adunay step-up transformer, gipamalihok niini aron mapataas ang generated voltage (0.69 kV) ug iconnect niini sa internal collector lines sa wind farm. Ang unit connection mode sa "one machine - one transformer" ang gigamit alang sa wiring. Ang collector lines iconnect sa power grid pinaagi sa step-up substation sa wind farm. Karon, ang gisiling transformers kasagaran naglakip sa tulo ka klase: ordinary oil-immersed transformers (gamay ra kini gamiton), European-style pre-fabricated substations, ug American-style pre-fabricated substations (gipangutana kini isip American-style box-type substations). Sa dihang karon, ang American-style box-type substations ang labi na gamiton.
Kumpara sa European-style pre-fabricated substations, ang American-style box-type substations adunay mga advantage sama sa compact structure, full-sealing, gamay nga volume, paggamit sa elbow-type cable plugs, absence sa gas protection, ug convenient nga operation ug maintenance. Ang American-style box-type substations kasagaran gigamit sa urban distribution networks sama sa residential areas, industrial parks, commercial centers, ug uban pang mga lugar sa power supply. Sa mga pasidng panahon, giwagtang kini isip step-up transformers supporting sa wind turbines. Ang ilang typical nga electrical wiring scheme (basically the same as that applied in the distribution network) makita sa Figure 1. Sumala sa requirements sa distribution network, ang American-style box-type substations adunay sumala nga protections:
Oil-immersed plug-in fuses, mosabot kini kapag may short-circuit fault sa low-voltage side sa transformer;
Oil-immersed current-limiting fuses, mosabot kini rapid sa pag-cut off sa transformer kapag may short-circuit fault sa high-voltage side sa loob sa transformer, nagpreventa sa accident nga magexpand.
A three-phase interlocked load switch, immersed in oil, mosabot kini sa pag-complete sa closing operation sa transformer with load;
An intelligent circuit breaker (o fuse disconnect switch), kasagaran gigamit alang sa proteksyon sa load side.
Simplification of the Protection Configuration of American - style Box - type Substations
Simplification Principles
Ang American-style transformer mosabot kini sa transformer nga gitipon ang basic features sa American-style box-type substation sama sa iyang structure, corrugated radiators, absence sa gas protection, pressure-relief valves, ug current-limiting fuses. Apan, ini nag-simplify sa protection devices. Sumala sa summary sa wind power operation experience, ang pipila ka komponente sa iyang grid protection gikuha, nagsilbi kini isip usa ka dedicated transformer para sa wind power.
Simplified Protection Configuration
Technically feasible ang pagkuha sa grid protection components sa American-style box-type substations nga gigamit sa wind power. Ang collector lines adunay reliable nga protection devices (installed in the step-up substation). Ang collector lines kinahanglan connect sa step-up substation, ug human sa pag-step up sa voltage, iconnect niini sa system. Ang step-up station nagsulay sa line protection sa kada collector line respectively. Ang scope sa protection dili lang nagcover sa collector lines apan padayon nagextend sa box-type substation ug wind turbines. Kapag may short-circuit o uban pang mga faults sa usa ka line, ang line protection mosabot ug idisconnect ang line. Ang wind turbines adunay complete set sa grid protection devices (installed in the ground control cabinet). Kapag may grid fault o abnormality, ang wind turbine protection mosabot ug icut off ang wind turbine (here, ang grid mosabot sa collector line ug box-type substation system). Table 1 nagpakita sa grid protection nga gisulay sa wind turbine manufacturer.
Ang pipila ka protection configurations sa box-type substations relatively simple. Ang ilang protection functions wala gyud mas sayon kaysa sa collector line protection ug wind turbine protection, ug nagresulta sa redundant cross-protection. Kaya, ang grid protection nga configured sa box-type substations wala gyud na importante ug mahimong kuha. Ang scope ug functions sa intelligent circuit breakers mahimong completely replace sa grid protection sa wind turbines. Samtang, ang pagkuha sa pipila ka unnecessary nga komponentes sama sa load switches ug plug-in fuses, makatabang sa pagreduce sa potential accident points ug pag-improve sa operational reliability sa equipment.
Protection Settings of Simplified American - style Box - type Substations
Arong masiguro nga ang simplified American-style box-type substations makapuyo sa operational requirements sa wind farms, ang Electric Power Research Institute of Jilin Electric Power Co., Ltd. organizadong 18 ka experts gikan sa Jilin Electric Power Co., Ltd., Beijing Sifang Micro-Electronic Co., Ltd., Datang Jilin Company, ug uban pang mga units aron carefully demonstrate ug review ang configuration sa simplified American-style box-type substations. Nakarecognize nimo nga ang simplified American-style box-type substation usa ka dedicated transformer para sa wind power, developed based on the digestion of American-style box-type substation technology. Technologically, fully meets the requirements for the safe and reliable operation of wind turbine units, adunay maayo nga economic benefits, ug mahimong widely promoted ug used sa wind farms. Ang configuration sa simplified American-style box-type substation makita sa Figure 2.
Technical and Economic Analysis
Ang daghan sa wind farms karon gigamit sa originally-designed American-style box-type substations, ang ilang complex nga protection functions wala gyud suitable sa wind power systems. Paggamit sa simplified American-style box-type substations makatabang sa pagreduce sa equipment costs, bringing good social ug economic benefits. Preliminary calculations show na ang cost sa kada unit mahimong mapababa sa approximately 30,000 yuan.
Human sa pagkuha sa pipila ka unnecessary nga komponentes sama sa load switches, plug-in fuses, ug intelligent circuit breakers, ang number sa potential accident points mapababa, nagresulta sa great decrease sa probability sa accidents. Ang operation simple, convenient, safe, ug reliable, adunay substantial reduction sa maintenance workload. Ang simplified American-style box-type substations giapply na sa pipila ka wind farms sa Jilin Province, achieving obvious social ug economic benefits.
