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兆瓦级风力发电机组系统配套母线槽的技术要求及选型应用

2012-07-17 17:40
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  4)外壳:空气型风电母线外壳宜采用全铝镁锰三元合金型材或镀锌钢板加铝合金型材混合型外壳,这样可有效消除了母线槽通电运行时产生的磁滞涡流损耗所引起的结构发热现象;其次解决了母线槽在风场恶劣的环境里防腐蚀问题.其外壳表面通过喷塑处理后,经过实验测试能通过1000小时盐雾试验:其三.有利于减轻母线槽本体重量,便于风电母线槽在塔筒内安装:其四.可大大增强母线槽散热效果,降低母线槽运行的温升,有利于减小母排截面增加母排的经济电流密度,节约产品材料成本。

  5)防护等级:风电母线槽防护等级一般为|P31一|P54具体僻按用户要求结合风场环境选择一般选择|P54,

  6)弹性支撑:由于风场现场环境恶劣,塔筒在运行过程中是剧烈晃动的,这就需要提供弹性缓冲、单元缓解塔筒剧烈晃动对母线槽本身带来的危害。可采用特种合成橡胶来制成高强度弹性橡胶支架。该橡胶支架抗拉强度需达到20MPa.撕裂强度大于98kg/m、屈挠寿命达到150万次,且环保无毒害,从而能缓解塔筒晃动对母线槽本身带来的危害。

  7) 耐低温要求:风力发电行业规范之一:GL-WIND Techical Note067风机机组低温指南规范中明确提出了对风电产品的耐低温要求,空气型风能母线其受力件及绝缘件均满足一500C低温要求,并需进行相关低温试验。

  8)安装要求:母线槽与发电机出线及控制柜连接均采用电缆转接箱结构,利用多芯软电缆实现柔性连接消除安装及运行时各设备间的相互影响,提高安全性;母线槽在风电塔筒内的垂直安装支架具有弹性支持,结构具有三维可调性,具备母线槽防震、防晃、防安装结构误差功能;母线槽接头器具备连接的快捷性、可靠性。

  9)母线槽回路功能单元组成:直线段母线、接头器、始端电缆转换箱、安装弹性支持附件、多芯软电缆。

  10)性价比:母线槽线路较短,电流参数趋低,选择铝导体结构母线将使其具有较高的性价比。

  11)使用寿命:为了保证风电母线产品在气候恶劣的风场环境中可靠运行30年及以上,这就要求所有母线槽装配螺栓及支架要有较强的抗腐蚀能力.而一般的电镀锌制品使用寿命仅仅2一3年时间,而采用达克罗表面处理工艺可取得理想的效果。

  三.风电母线槽在风力发电

  机组内应用前景

  众所周知。由于风电母线槽还处于市场推广应用初期,导致 目前在风力发电机组内定(转)子出线回路使用最多的仍是风力专用电缆但是风力专用电缆受到线芯和绝缘材料的限制,大容量输电时需多根并联在运行过程中存在电流不平衡的问题造成部分电缆过载而严重发热并酿成事故〔另由于其结构的局限性动热稳定性受到很大局限且电缆由于载流量限制以及在高落差垂直布局时的自重和固定问题将不能满足大容量风电机组的需求在塔筒内敷设难度大、周期长电缆接头附件的制作工艺要求及费用较高,后期还存在故障测寻、修复困难等问题_而且电缆绝缘层易老化寿命只有10-15年后期投入大。

  风电母线槽系统与电缆相比具有动热稳定电流高(可达80KA )、载流量范围大(500A一2000A )、抗过电压能力强等电气性能优势。而且风电母线槽系统可减少涡流损耗的同时又能对电磁场有屏蔽作用能保护通讯电缆的正常运行另风电母线槽在塔筒厂就能完成主体安装。待塔筒连接完成后,只需在塔筒连接处安装两节连接段母线槽,快捷简单、周期短、费用低、质量可靠日后检修方便母线槽本体寿命上能达到30年以上.后期除简单保养外无需额外费用

  总之,风电母线槽与风力电缆相比具有优良的机电性能、工程造价低、重量轻、安装方便等优点必将会逐步得到广大用户的信赖与认同,具有广阔的市场开发与应用前景。

  参考文献:

  1.贺德馨《风能在中国:现状与未来》(2007年)

  2.IEC61400一1一2004 风机发电机系统安全要求

  3 .93/68/EEC (LVD) 特定电压范围内一低压指导

  4 .GB 7251 .1一2005 低压成套开关设备和控制设备第1部分型式试验和部分型式试验成套设备

  5. GL-WIND Techical Note 067 风机机组低温指南

  6 .EN61400一12一1998 风机涡轮发电性能试验

  7.EN 62068一1:2004 电绝缘系统重复脉冲引起的电应力

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