一种海上风电66kV集电系统及输电系统的制作方法

本发明涉及新能源及电力工程技术领域，尤其涉及一种海上风电66kv集电系统及输电系统。

背景技术：

目前，海上风电集电系统的电压等级一般为35kv、66kv，需要通过升压才能实现登陆送出，而中性点接地方式的选择直接影响到海上风电集电系统的可靠性、安全性和经济性。对于35kv集电系统，主变压器通常采用星-三角形接线，由于低压侧采用三角形接线，需要额外通过接地变压器引出中性点，增加了系统的建设成本和维护成本。对于66kv集电系统，主变压器的接地方式的选择还没有较多研究，因此如何针对海上风电66kv集电系统选择接地方式，实现系统可靠性、安全性、经济性的最大化，成为了当前急需解决的一大难题。

技术实现要素：

本发明提供一种海上风电66kv集电系统及输电系统，能够避免额外接入接地变压器，降低了海上风电66kv集电系统的建设和维护成本，最大化地实现系统的可靠性、安全性和经济性。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明一实施例提供一种海上风电66kv集电系统，包括若干个66kv风机、66kv母线、主变压器；

每一所述66kv风机均连接至所述66kv母线，所述66kv母线连接至所述主变压器；其中，所述66kv母线采用单母线分段接线，所述主变压器采用星形接线，所述主变压器的两个低压侧均通过电阻接地。

进一步地，所述海上风电66kv集电系统，还包括第一继电器和第二继电器；

所述66kv母线通过所述第一继电器连接至所述主变压器，与所述主变压器连接的相邻两段所述66kv母线之间通过所述第二继电器连接。

进一步地，所述主变压器采用星形接线，具体为：

所述主变压器的高压侧采用星形接线，所述主变压器的两个低压侧均采用星形接线。

进一步地，所述主变压器为220/66kv或500/66kv主变压器。

第二方面，本发明一实施例提供一种海上风电66kv输电系统，包括若干个如上所述的海上风电66kv集电系统、汇集母线；

每一所述主变压器均连接至所述汇集母线。

进一步地，所述海上风电66kv输电系统，还包括第三继电器和第四继电器；

每一所述主变压器均通过所述第三继电器连接至所述汇集母线，与所述汇集母线连接的相邻两个所述主变压器之间通过所述第四继电器连接。

进一步地，所述汇集母线为220kv母线或500kv母线。

相比于现有技术，本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过将每一66kv风机均连接至66kv母线，将66kv母线连接至主变压器，并使66kv母线采用单母线分段接线，使主变压器采用星形接线，使主变压器的两个低压侧均通过电阻接地，完成建立海上风电66kv集电系统。相比于现有技术，本发明的实施例通过改变主变压器的接线方式，能够避免额外接入接地变压器，降低了海上风电66kv集电系统的建设和维护成本，最大化地实现系统的可靠性、安全性和经济性。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的一种海上风电66kv集电系统的结构示意图；

图2为本发明第一实施例中示例的海上风电66kv集电系统的结构示意图；

图3为本发明第二实施例中的一种海上风电66kv输电系统的结构示意图；

图4为本发明第二实施例中示例的海上风电66kv输电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例：

如图1所示，第一实施例提供一种海上风电66kv集电系统，包括若干个66kv风机、66kv母线、主变压器；每一66kv风机均连接至66kv母线，66kv母线连接至主变压器；其中，66kv母线采用单母线分段接线，主变压器采用星形接线，主变压器的两个低压侧均通过电阻接地。

在实际应用中，结合集电需求设计集电线路的拓扑方案，根据若干个66kv风机设置多个风机回路，各个风机回路考虑功率分配平衡，将每一风机回路对应接入分段的66kv母线，各个66kv风机连接66kv母线的风机连接电缆并不交叉重叠，将66kv母线连接至采用星形接线且两个低压侧均通过电阻接地的主变压器，完成建立海上风电66kv集电系统。基于海上风电66kv集电系统，通过66kv母线将若干个66kv风机输送的电能汇集给主变压器，利用主变压器对汇集的电能进行升压。

在优选的实施例当中，所述海上风电66kv集电系统，还包括第一继电器和第二继电器；66kv母线通过第一继电器连接至主变压器，与主变压器连接的相邻两段66kv母线之间通过第二继电器连接。

在实际应用中，在66kv母线与主变压器之间增设第一继电器，应用第一继电器控制66kv母线与主变压器之间的集电线路的通断，在与主变压器连接的相邻两段66kv母线之间增设第二继电器，应用第二继电器控制66kv母线的分段。

本实施例通过使66kv母线通过第一继电器连接至主变压器，能够利用第一继电器控制每段66kv母线的电能输送，通过在与主变压器连接的相邻两段66kv母线之间增设第二继电器，使与主变压器连接的相邻两段66kv母线之间通过第二继电器连接，能够利用第二继电器改变66kv母线的接线方式，有利于满足实际的集电需求。

在本实施例当中，所述主变压器采用星形接线，具体为：主变压器的高压侧采用星形接线，主变压器的两个低压侧均采用星形接线。

在本实施例当中，主变压器为220/66kv或500/66kv主变压器。

本实施例通过采用220/66kv或500/66kv主变压器，能够利用220/66kv或500/66kv主变压器将汇集的电能升压至220kv或500kv，以便直接经220kv或500kv母线送出。

作为示例性地，以220/66kv主变压器为例，海上风电66kv集电系统的结构示意图如图2所示。

一部分66kv风机连接至一段66kv母线，另一部分66kv风机连接至另一段66kv母线，一段66kv母线连接至主变压器的一个低压侧，另一段66kv母线连接至主变压器的另一低压侧，主变压器的高压侧、两个低压侧均采用星形接线，主变压器的两个低压侧均通过阻值为40.4ω的电阻接地，完成建立海上风电66kv集电系统。

第二实施例：

如图3所示，第二实施例提供一种海上风电66kv输电系统，包括若干个如第一实施例所述的海上风电66kv集电系统、汇集母线；每一主变压器均连接至汇集母线。

在实际应用中，将每一海上风电66kv集电系统中的主变压器连接至汇集母线，完成建立海上风电66kv输电系统。基于海上风电66kv输电系统，通过66kv母线将若干个66kv风机输送的电能汇集给主变压器，利用主变压器对汇集的电能进行升压，并通过汇集母线将升压后的电能送出。

在优选的实施例当中，所述海上风电66kv输电系统，还包括第三继电器和第四继电器；每一主变压器均通过第三继电器连接至汇集母线，与汇集母线连接的相邻两个主变压器之间通过第四继电器连接。

在实际应用中，在每一主变压器与汇集母线之间增设第三继电器，应用第三继电器控制每一主变压器与汇集母线之间的输电线路的通断，在与汇集母线连接的相邻两个主变压器之间增设第四继电器，与第三继电器形成内桥型接线，方便切除和投入引出线，有利于提高输电系统运行的灵活性。

本实施例通过使每一主变压器均通过第三继电器连接至汇集母线，能够利用第三继电器控制每一主变压器的电能输送，通过在与汇集母线连接的相邻两个主变压器之间增设第四继电器，与第三继电器形成内桥型接线，有利于满足实际的输电需求。

作为示例性地，以220/66kv主变压器、220kv母线为例，海上风电66kv输电系统的结构示意图如图4所示。

集电线路的电压采用66kv，集电线路的拓扑方案为66kv风机按12个回路布置，各个风机回路考虑功率分布平衡，连接4～5台66kv风机。将每一风机回路对应接入分段的66kv母线，各个66kv风机连接66kv母线的风机连接电缆并不交叉重叠。对于容量为1000mw的风场，海上升压站设置两台220/66kv、容量为520mva的主变压器，主变压器的高压侧、两个低压侧均采用星形接线，两个低压侧均通过阻值为40.4ω的电阻接地。

若干个66kv风机通过风机馈线柜连接至66kv母线，66kv母线采用4段单母接线，4段66kv母线通过66kv电缆连接至主变压器的低压侧，主变压器的高压侧通过第三继电器连接至220kv母线，两个主变压器之间增设第四继电器，与第三继电器形成内桥型接线，完成建立海上风电66kv输电系统。

基于海上风电66kv输电系统，通过66kv母线将若干个66kv风机输送的电能汇集给主变压器，利用主变压器将汇集的电能升压至220kv，并通过220kv母线将升压后的电能送出。

综上所述，本发明的实施例具有如下有益效果：

通过将每一66kv风机均连接至66kv母线，将66kv母线连接至主变压器，并使66kv母线采用单母线分段接线，使主变压器采用星形接线，使主变压器的两个低压侧均通过电阻接地，完成建立海上风电66kv集电系统。本发明的实施例通过改变主变压器的接线方式，能够避免额外接入接地变压器，降低了海上风电66kv集电系统的建设和维护成本，最大化地实现系统的可靠性、安全性和经济性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。