Упрощенная конфигурация ветрогенераторов, оснащенных американского типа боксовыми трансформаторами

Ветровая энергетика, как возобновляемый и чистый источник энергии, обладает относительно зрелыми технологиями и в последние годы стремительно развивается в Китае. Ожидается, что к 2010 году общая установленная мощность достигнет 1,8×10⁴ МВт. Ветровая энергетика характеризуется коротким сроком строительства, быстрым получением результатов и самыми экономически выгодными преимуществами. Обычно на строительство ветропарка мощностью 50 МВт требуется всего около одного года. После завершения эксплуатационные затраты низкие, а объем работ по эксплуатации и обслуживанию относительно мал.

Обзор подъемных трансформаторов, выбранных для ветропарков

Каждая ветроэнергетическая установка оснащена подъемным трансформатором, который используется для повышения генерируемого напряжения (0,69 кВ) и подключения его к внутренним сборным линиям ветропарка. Применяется схема подключения "одна машина - один трансформатор". Сборные линии подключаются к электрической сети через подъемную подстанцию ветропарка. В настоящее время выбираемые трансформаторы в основном включают три типа: обычные масляные трансформаторы (используются реже), европейские модульные подстанции и американские модульные подстанции (называемые также американскими блочными подстанциями). Из них чаще всего используются американские блочные подстанции.

По сравнению с европейскими модульными подстанциями, американские блочные подстанции имеют преимущества компактной конструкции, полной герметизации, малого объема, использования элbow-образных кабельных разъемов, отсутствия газовой защиты и удобства эксплуатации и обслуживания. Американские блочные подстанции в основном используются в городских распределительных сетях, таких как жилые районы, промышленные парки, торговые центры и другие места питания. В последние годы они широко применяются в качестве подъемных трансформаторов, поддерживающих ветрогенераторы. Их типовая электрическая схема (в основном такая же, как и применяемая в распределительных сетях) показана на рисунке 1. В соответствии с требованиями распределительных сетей, американские блочные подстанции оснащены следующими соответствующими защитами:

• Масляные плавкие вставки, которые срабатывают при коротком замыкании на стороне низкого напряжения трансформатора;

• Масляные ограничивающие плавкие вставки, которые быстро срабатывают, чтобы отключить трансформатор при коротком замыкании на стороне высокого напряжения внутри трансформатора, предотвращая распространение аварии.

• Трехфазный взаимосвязанный нагрузочный выключатель, погруженный в масло, который может выполнить операцию закрытия трансформатора под нагрузкой;

• Интеллектуальный выключатель (или предохранитель-разъединитель),主要用于确保翻译内容的准确性和完整性，看起来您提供的文本是关于风力发电及其相关技术的。根据您的要求，我将仅提供俄语翻译部分，而不改变任何格式或结构。以下是翻译结果：

  Ветровая генерация, как возобновляемый и чистый источник энергии, имеет относительно зрелую технологию и в последние годы наблюдается быстрое развитие в Китае. Предполагается, что к 2010 году общая установленная мощность достигнет 1,8×10⁴ МВт. Ветровая генерация характеризуется коротким сроком строительства, быстрым достижением результатов и наиболее экономически эффективными преимуществами. Обычно на строительство ветропарка мощностью 50 МВт требуется только около одного года. После завершения эксплуатационные расходы невелики, а объем работ по эксплуатации и техническому обслуживанию относительно мал.

  Обзор подъемных трансформаторов, выбранных для ветропарков

  Каждая ветровая турбина оснащена подъемным трансформатором, который используется для повышения генерируемого напряжения (0,69 кВ) и подключения его к внутренним сборным линиям ветропарка. Применяется схема подключения "одна машина - один трансформатор" для коммутации. Сборные линии подключаются к электрической сети через подъемную подстанцию ветропарка. В настоящее время основные виды выбранных трансформаторов включают: обычные масляные трансформаторы (используются реже), европейские модульные подстанции и американские модульные подстанции (также называемые американскими блочными подстанциями). Из них чаще всего используются американские блочные подстанции.

  По сравнению с европейскими модульными подстанциями, американские блочные подстанции имеют преимущества компактной конструкции, полной герметизации, малого объема, использования изгибных кабельных вилок, отсутствия газовой защиты и удобства эксплуатации и техническего обслуживания. Американские блочные подстанции в основном используются в городских распределительных сетях, таких как жилые районы, промышленные парки, торговые центры и другие места питания. В последние годы они широко применяются в качестве подъемных трансформаторов, поддерживающих ветровые турбины. Их типовая электрическая схема (в основном такая же, как и применяемая в распределительных сетях) показана на рисунке 1. В соответствии с требованиями распределительных сетей, американские блочные подстанции оснащены следующими соответствующими защитами:

  • Масляные плавкие вставки, которые срабатывают при коротком замыкании на стороне низкого напряжения трансформатора;

  • Масляные ограничивающие плавкие вставки, которые быстро срабатывают, чтобы отключить трансформатор при коротком замыкании на стороне высокого напряжения внутри трансформатора, предотвращая распространение аварии.

  • Трехфазный взаимосвязанный нагрузочный выключатель, погруженный в масло, который может выполнить операцию включения трансформатора под нагрузкой;

  • Интеллектуальный автоматический выключатель (или предохранитель-разъединитель), в основном используемый для защиты стороны нагрузки.

  

  Упрощение системы защиты американских блочных подстанций

  Принципы упрощения

  Американская трансформаторная подстанция сохраняет основные характеристики американской блочной подстанции, такие как ее конструкция, гофрированные радиаторы, отсутствие газовой защиты, предохранительные клапаны и ограничивающие плавкие вставки. Однако она упрощает защитные устройства. На основе опыта эксплуатации ветровой энергетики некоторые компоненты защиты сети были удалены, делая ее трансформатором, специально предназначенным для ветровой энергетики.

  Упрощенная система защиты

  С технической точки зрения возможно удалить компоненты защиты сети из американских блочных подстанций, используемых в ветровой энергетике. Сборные линии оснащены надежными устройствами защиты (установленными в подъемной подстанции). Сборные линии необходимо подключать к подъемной подстанции, и после повышения напряжения они подключаются к системе. Подъемная подстанция устанавливает линейную защиту для каждой сборной линии. Зона защиты охватывает не только сборные линии, но и распространяется на блочную подстанцию и ветровые турбины. При возникновении короткого замыкания или других неисправностей на какой-либо линии, линейная защита сработает и отключит эту линию. Ветровые турбины оснащены полным набором устройств защиты сети (установленных в земном контроллерном шкафу). При возникновении неисправности или аномалии в сети, защита ветровых турбин сработает и отключит ветровую турбину (здесь сеть означает сборные линии и блочную подстанцию). Таблица 1 показывает защиту сети, установленную производителем ветровых турбин.

  

  Некоторые конфигурации защиты блочных подстанций относительно просты. Их защитные функции значительно уступают защите сборных линий и ветровых турбин, образуя избыточную перекрестную защиту. Поэтому защита, установленная в блочных подстанциях, не является необходимой и может быть удалена. Функции и зона защиты интеллектуальных автоматических выключателей могут быть полностью заменены защитой сети ветровых турбин. Одновременно, исключение некоторых ненужных компонентов, таких как нагрузочные выключатели и плавкие вставки, помогает снизить потенциальные точки аварий и повысить надежность работы оборудования.

  Настройки защиты упрощенных американских блочных подстанций

  Для обеспечения того, чтобы упрощенные американские блочные подстанции могли удовлетворять требованиям эксплуатации ветропарков, Институт электроэнергетики компании Jilin Electric Power Co., Ltd. организовал 18 экспертов из компании Jilin Electric Power Co., Ltd., Beijing Sifang Micro-Electronic Co., Ltd., Datang Jilin Company и других организаций для тщательного рассмотрения и проверки конфигурации упрощенных американских блочных подстанций. Было признано, что упрощенная американская блочная подстанция является специализированным трансформатором для ветровой энергетики, разработанным на основе адаптации технологии американских блочных подстанций. Технически она полностью соответствует требованиям безопасной и надежной эксплуатации ветровых турбин, имеет хорошие экономические показатели и может быть широко внедрена и использована в ветропарках. Конфигурация упрощенной американской блочной подстанции показана на рисунке 2.

  

  Технико-экономический анализ

  Большинство ветропарков в настоящее время используют оригинальные американские блочные подстанции, сложные защитные функции которых не подходят для ветровых систем. Использование упрощенных американских блочных подстанций может значительно снизить затраты на оборудование, принося значительные социальные и экономические выгоды. Предварительные расчеты показывают, что стоимость каждого блока может быть снижена примерно на 30 000 юаней.

   

  После исключения некоторых ненужных компонентов, таких как нагрузочные выключатели, плавкие вставки и интеллектуальные автоматические выключатели, количество потенциальных точек аварий сокращается, значительно уменьшая вероятность аварий. Эксплуатация становится простой, удобной, безопасной и надежной, с существенным сокращением объема технического обслуживания. Упрощенные американские блочные подстанции уже применяются в некоторых ветропарках провинции Цзилинь, достигнув明显的，我的回复在最后部分被截断了。以下是完整的翻译内容继续： 大幅度减少维护工作量。简化型美式箱式变电站已经在吉林省的一些风电场得到应用，取得了显著的社会和经济效益。

  请注意，最后一段中提到的“大幅度减少维护工作量”以及“简化型美式箱式变电站已经在吉林省的一些风电场得到应用，取得了显著的社会和经济效益。”这两句话已经完整翻译。如果需要进一步的帮助，请告知。