順特新力軍——風(fēng)電用組合式變壓器
近期,順特箱變市場涌現(xiàn)出一支新力軍——風(fēng)電用組合式變壓器,就今年而言,截至7月份,風(fēng)電合同占據(jù)美變產(chǎn)值的40%以上。在此,我們有必要了解這支新生力量,以便緊跟市場步伐,更好的抓住機遇。
在我國大力提倡可持續(xù)發(fā)展的今天,風(fēng)力發(fā)電作為一種可再生能源獲得了飛速的發(fā)展。根據(jù)相關(guān)資料介紹,預(yù)計我國風(fēng)機的裝機容量2010年將達(dá)到500萬kW,2020年達(dá)到3000萬kW。作為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,風(fēng)電用組合式變壓器技術(shù)也獲得較快發(fā)展,針對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的特點,也涌現(xiàn)出了幾種不同的組合式變壓器設(shè)計形式。
風(fēng)力發(fā)電就是將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能再轉(zhuǎn)換為電能的過程。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要有四種類型:獨立運行、并網(wǎng)運行方式、多臺風(fēng)機組成風(fēng)車田和風(fēng)力發(fā)電混合能源系統(tǒng)。獨立運行的風(fēng)電系統(tǒng)又分為充電型和動力型,適用于機組容量比較小的情況(一般在5kW及以下)。而并網(wǎng)運行方式是采用同步發(fā)電機或異步發(fā)電機作為風(fēng)力發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行。并網(wǎng)后的電壓和頻率完全取決于電網(wǎng)。無窮大電網(wǎng)具有很強的牽制能力,也具有巨大的能量吞吐能力。并網(wǎng)后的風(fēng)力發(fā)電機按風(fēng)力大小自動輸出大小不同的電能。這種方式中風(fēng)力發(fā)電機必須具有并網(wǎng)和解列控制,只有當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機電壓頻率與電網(wǎng)一致才能并網(wǎng),當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機因風(fēng)速太小而不能輸出電能時,就會從電網(wǎng)解列。而多臺風(fēng)機組成風(fēng)車田則是由數(shù)十臺甚至數(shù)百臺風(fēng)力發(fā)電機組成風(fēng)電場聯(lián)合向電網(wǎng)供電,這是應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)大規(guī)模開發(fā)利用風(fēng)能資源的一個壯舉。風(fēng)車田的運行一般都用計算機監(jiān)控,使各風(fēng)機運行在最佳狀態(tài)。我國近幾年建立的風(fēng)電場都是采用風(fēng)車田的運行方式。對于風(fēng)力發(fā)電混合能源系統(tǒng),一般來說,由兩種或兩種以上的能源組成的供電系統(tǒng),稱為混合能源系統(tǒng)。其中至少有一種能源相對穩(wěn)定,才能保證系統(tǒng)供電的連續(xù)性與穩(wěn)定性。如風(fēng)—柴系統(tǒng)、太陽能系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電機構(gòu)成的系統(tǒng)、風(fēng)—柴—蓄系統(tǒng)。
雖然風(fēng)電系統(tǒng)有以上幾種形式,但由于其本身的特殊性,在與電網(wǎng)配合時要求很高。風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)運行,對電網(wǎng)有一定影響。由于風(fēng)力發(fā)電單機容量比較小,一般不會超過2MW,對于一個大電網(wǎng),影響很小,可以忽略。但對一個風(fēng)電場來說,由幾十臺、上百臺機組組成,總裝機容量超過幾十萬千瓦,對于一個容量不大的電網(wǎng),就會造成很大的影響,影響程度與風(fēng)電容量所占電網(wǎng)的容量比例有關(guān)。據(jù)丹麥專家分析,一般來講,風(fēng)電比例低于10%對電網(wǎng)不會構(gòu)成危險。
我們所說的風(fēng)電專用變壓器的作用就是將風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的690V的電能經(jīng)過升壓變?yōu)?0kV或35kV,通過埋地電纜或架空線輸送到風(fēng)電場升壓站。綜合風(fēng)電系統(tǒng)的特點,可以總結(jié)出風(fēng)電專用變壓器的技術(shù)要求:
一、變壓器空載時間長。
風(fēng)力發(fā)電一般具有明顯的季節(jié)性,變壓器的年負(fù)載率平均只有30%左右。因此,要求變壓器的空載損耗應(yīng)盡量低;
二、過載時間少。
由于變壓器容量一般都比風(fēng)力發(fā)電機容量大,而由于風(fēng)機采用微機技術(shù),實現(xiàn)了風(fēng)機自診斷功能,安全保護(hù)措施非常完善,在風(fēng)機過載時會自動采取限速措施或停止運行,基本上不會造成變壓器過載運行。因此變壓器的壽命比普通配電變壓器應(yīng)長;
三、運行環(huán)境惡劣。
在我國,風(fēng)力資源豐富的地區(qū)一般集中在沿海、東北、西北地區(qū),變壓器運行在野外。因此就要考慮設(shè)備的耐候性問題。在沿海地區(qū)的設(shè)備就應(yīng)考慮防鹽霧、霉菌、濕熱;在東北、西北地區(qū)就要考慮低溫嚴(yán)寒、風(fēng)沙等的影響。
四、組合式變壓器高壓側(cè)必須配置避雷器。
組合式變壓器高壓側(cè)必須配置避雷器,以便與風(fēng)機的過電壓保護(hù)裝置組成過電壓吸收回路。在變壓器的絕緣設(shè)計上應(yīng)充分考慮避雷器殘壓對變壓器的影響。
另外,風(fēng)電用組合式變壓器的箱體基本上按照標(biāo)準(zhǔn)組合式變壓器的結(jié)構(gòu)型式制造,除需具有足夠的機械強度,外形力求美觀等外,還應(yīng)具有抗暴曬,不易導(dǎo)熱,抗風(fēng)化腐蝕及抗機械沖擊等特點。箱體需采用片式散熱器,外加防護(hù)罩的結(jié)構(gòu)。此外,外殼油漆需噴涂均勻,防護(hù)等級高,抗暴曬,抗腐蝕,抗風(fēng)沙,并有牢固的附著力;組合式變壓器內(nèi)部電氣設(shè)備的裝設(shè)位置也應(yīng)易于觀察、操作及安全地更換;高壓配電裝置小室應(yīng)保證可靠安全,以防誤操作。
以上介紹了風(fēng)力發(fā)電的相關(guān)知識以及新型風(fēng)電用組合式變壓器的特點,希冀這支新力軍為順特公司的未來開拓一片遼闊市場!