一种适用于单主变带高抗的小型海上升压站的电气主接线的制作方法

本发明属于海上风力发电，尤其是涉及一种适用于单主变带高抗的小型海上升压站的电气主接线。

背景技术：

1、目前，随着海上风电技术的进步和成本的下降，其全球市场规模在迅速扩张。截止到2020年底，我国已并网海上风电容量约899万kw，已跻身世界前三，新增海上风电装机容量连续两年世界第一。海上风电作为一种潜力大、产业链长、技术先进的绿色能源，将在我国能源转型、经济发展等过程中扮演更加重要的角色。

2、同时，随着我国海上风电工程场址离岸距离的增大以及2021年以后平价上网时代的到来，探索离岸距离较远的海上风电工程送出的技术方案，研究降低工程建设投资成本的方法，对离岸距离较远的海上风电的开发有十分重要的现实意义。

3、海上风电跨海输电线路一般为海底电缆，而长路由海缆在运行时将产生较大的充电功率，将导致线损增加并占用线路容量。目前可采用在海上升压站配置高压电抗器的技术方案，通过高压电抗器的并联接入，吸收送出海缆的无功功率，提高海缆容量的利用率。同时，随着适用于海上升压站的电气设备的制造能力的提升，传统升压站采用的两主变方案可被新型大容量的单主变代替。

4、探究一种适用于离岸距离较远的小型海上风电工程的电气主接线方案，使得该方案在满足海上风电场的送出需要的同时，精简海上升压站设备，简化升压站的结构，减小升压站的尺寸和重量。这将在海上风电平价时代降本增效的要求下，疏解海上风电工程开发的成本压力，提高海上风电工程的投资效益，增强海上风电的市场竞争力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种适用于单主变带高抗的小型海上升压站的电气主接线。

2、为此，本发明的上述目的通过如下技术方案实现：

3、一种适用于单主变带高抗的小型海上升压站的电气主接线，包括：一组主变单元、一组220kv配电装置单元、第一组开关柜单元、第二组开关柜单元、一组站用电单元以及一组高抗单元；

4、所述主变单元的高压侧与220kv配电装置单元连接，所述主变单元的低压侧两回进线分别与第一组开关柜单元和第二组开关柜单元连接；

5、所述站用电单元内第一段低压配电母线、第二段低压配电母线分别与第一组开关柜单元和第二组开关柜单元连接，所述站用电单元内第三段低压配电母线与柴油发电机连接；

6、高抗单元并联接入220kv配电装置单元的出线海缆侧。

7、在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：

8、作为本发明的优选技术方案：所述主变单元包括一台主变压器，所述主变压器为星形-三角形-三角形连接的三相三绕组变压器；

9、所述主变压器的高压侧设电流互感器，所述主变压器的高压中性点设电流互感器。

10、作为本发明的优选技术方案：所述220kv配电装置单元为一组220kv gis，所述220kv gis的进线侧与主变单元的高压侧连接，所述220kv gis的出线侧与220kv海底电缆连接。

11、作为本发明的优选技术方案：所述220kv gis中的电气设备由主变侧至出线海缆侧依次为避雷器、接地开关、隔离开关、接地开关、电流互感器、断路器、电流互感器、接地开关、隔离开关、快速接地开关、避雷器、高抗进线支路的隔离开关和接地开关、电压互感器；

12、其中：上述两个隔离开关、两个电流互感器以及断路器均串联接入线路，其余电气设备和高抗进线支路并联接入线路。

13、作为本发明的优选技术方案：所述第一组开关柜单元包括8面sf6绝缘高压开关柜，其中：6面开关柜为风机进线柜，1面开关柜为接地变兼站用变进线柜，1面开关柜为主变出线柜；

14、所述风机进线柜的进线侧与风电场集电海缆连接，所述风机进线柜的出线侧与第一段35kv母线连接；

15、所述接地变兼站用变进线柜的进线侧与第一段35kv母线连接，所述接地变兼站用变进线柜的出线侧与站用电单元连接；

16、所述主变出线柜的进线侧与第一段35kv母线连接，所述主变出线柜的出线侧与主变单元连接。

17、作为本发明的优选技术方案：所述第二组开关柜单元包括8面sf6绝缘高压开关柜，其中：6面开关柜为风机进线柜，1面开关柜为接地变兼站用变进线柜，1面开关柜为主变出线柜；

18、所述风机进线柜的进线侧与风电场集电海缆连接，所述风机进线柜的出线侧与第二段35kv母线连接；

19、所述接地变兼站用变进线柜的进线侧与第二段35kv母线连接，所述接地变兼站用变进线柜的出线侧与站用电单元连接；

20、所述主变出线柜的进线侧与第二段35kv母线连接，所述主变出线柜的出线侧与主变单元连接。

21、作为本发明的优选技术方案：所述站用电单元包括两台接地变兼站用变压器、柴油发电机以及低压配电母线，

22、其中：所述接地变兼站用变压器的高压侧分别与第一组开关柜单元、第二组开关柜单元连接，所述接地变兼站用变压器的低压侧分别与第一段低压配电母线、第二段低压配电母线连接，所述第三段低压配电母线与柴油发电机连接。

23、作为本发明的优选技术方案：所述第一段低压配电母线与第二段低压配电母线经断路器连接；

24、所述第一段低压配电母线与第三段低压配电母线经两个断路器连接；

25、所述第二段低压配电母线与第三段低压配电母线经两个断路器连接。

26、作为本发明的优选技术方案：所述高抗单元包括一台高压电抗器，所述高压电抗器为220kv、三相、铜线圈的并联高压电抗器；所述高压电抗器的进线侧串联电流互感器；所述高压电抗器的中性点侧串联电流互感器。

27、本发明提供一种适用于单主变带高抗的小型海上升压站的电气主接线，包括：一组主变单元、一组220kv配电装置单元、两组开关柜单元、一组站用电单元以及一组高抗单元。主变单元的低压侧两回进线分别与两组开关柜单元连接，高压侧与220kv配电装置单元连接；站用电单元三段低压配电母线通过三回进线分别与两组开关柜单元以及一台柴油发电机连接；高抗单元并联接入220kv配电装置单元的出线海缆侧。具体地，具有如下有益效果：

28、1）、本发明所提供的适用于单主变带高抗的小型海上升压站的电气主接线采用一回220kv线路变压器组接线，该接线方式具有结构简单，投资少、占地省、经济效益好等优点。

29、2）、本发明通过配置高抗来平衡送出海缆在运行过程中产生的充电功率，提高海缆的输送效率，适用于离岸距离较远的海上风电工程。

30、3）、本发明站用电单元采用了三段低压配电母线，其中：两段低压配电母线分别通过接地变兼站用变与两回35kv母线连接，一段低压配电母线与柴油机连接，提高了站用电的可靠性。

31、4）、本发明所提供的适用于单主变带高抗的小型海上升压站的电气主接线探究了一种适用于离岸距离较远的小型海上风电工程的电气主接线方案，使得该方案在满足海上风电场的送出需要的同时，精简海上升压站设备，简化升压站的结构，有助于实现海上升压站的紧凑化布置和升压站整体尺寸及重量的优化，进一步地将有效降低海上升压站投资建设费用，提高海上风电工程的投资效益，综合效益显著。