關于兆瓦級風力發(fā)電機組系統(tǒng)配套母線槽的技術要求及選型應用

　　據(jù)中國風能協(xié)會公布的數(shù)據(jù)截至2006年底，我國已建成91個風力發(fā)電場總裝機容量2599兆瓦。預計到2010年底，中國發(fā)電總裝機容量將達到5000兆瓦，電力行業(yè)的高速發(fā)展將帶動風電產(chǎn)業(yè)步入快車道從2010年到2020年，我國將掌握自主知識產(chǎn)權的兆瓦級風電機組的設計和制造技術。到2020年，我國風電裝機容量將達到3萬兆瓦并沖擊5萬兆瓦，屆時風電的成本將接近傳統(tǒng)發(fā)電方式。到2030年我國風電總裝機容量將達到10萬兆瓦，風電將作為重要的清潔能源，逐漸成為我國電力供應的支柱之一廣泛應用于工業(yè)和其他領域。
　　針對上述前景，目前國內(nèi)的一些主要風電設備制造商相繼通過技術引進及合作的方式開發(fā)了兆瓦級并網(wǎng)型風力發(fā)電機組設備與其配套的一些主機及附機設備的國產(chǎn)化也處于緊鑼密鼓的進行中其中作為電力輸送干線的關鍵設備一一母線槽也不例外。
　　一、兆瓦級并網(wǎng)型風力發(fā)電機組的主要型式及與其配套的母線槽相關參數(shù)：
　　風力發(fā)電機組按其發(fā)展及其不同用途及容量有不同的型式其中兆瓦級并網(wǎng)型風力發(fā)電機組將是今后市場主要的發(fā)展應用方向。
　　目前國內(nèi)最新發(fā)展的風力發(fā)電機組有兩種：一種是變槳距雙饋式變速恒頻風電機組；另一種變槳距永磁式變速恒頻風電機組。前一種是目前市場大批量應用型，容量多數(shù)為1 .5MW，后一種是發(fā)展型，尚處小批量試制階段容量主要為0.75MW, 1 .5MW。下面就上述類型的風電機組及配套的母線槽技術參數(shù)作一介紹。
　　 1 ．1 .5MW級變槳距雙饋式變速恒頻風電機組與母線描相關性能參數(shù)
　　(1）發(fā)電機定子出線主回路：工作電壓690V，絕緣電壓1000V，額度工作頻率50Hz（或60Hz）額定工作電流1070A，允許長期工作電流小于或等于1130A,一一母線槽擬選1300A：
　　 (2）發(fā)電機轉子勵磁控制回路：工作電壓420V絕緣電壓1000V，額度工作頻率0一17Hz，額定工作電流390A．允許長期工作電流小于或等于410A。一一母線槽擬選500A：
　　2 ．0 .75MW級變槳距永磁式變速恒頻風電機組與母線槽相關性能參數(shù)
　　 發(fā)電機定子出線主回路：工作電壓690V，絕緣電壓1000V，額度工作頻率50Hz（或60Hz）額定工作電流700A允許長期工作電流小于或等于770A,—母線槽擬選800A;
　　3. 1 ．5MW級變槳距永磁式變速恒頻風電機組與母線抽相關性能參數(shù)
　　發(fā)電機定子雙出線主回路：工作電壓620V，絕緣電壓1500V．額度工作頻率50Hz（或60Hz)，單回路額定工作電流720A允許長期工作電流小于或等于770A,—單回路母線槽擬選800A;
　　二、風電母線槽結構形式及選型
　　1)線制：L1＋L2＋L3＋PEN (100%)，等同于三相四線制結構：
　　2）導體：綜合性價比優(yōu)選鋁導體：
　　3）絕緣結構：宜選用空氣加強絕緣型因為一般建筑工程用途的母線槽大多采用密集型母線槽，若用于風電領域則會產(chǎn)生以下安全隱患：
　　 其一.溫差及濕度大的地區(qū)水汽容易在母排表面和絕緣薄膜周圍形成凝露。絕緣受潮并造成絕緣劣化；
　　其二.塔筒在運行過程中是劇烈晃動的，這將不可避免造成密集型母線母排之間的磨擦日積月累造成絕緣薄膜磨損并發(fā)生擊穿現(xiàn)象釀成重大事故。
　　而空氣型風電母線槽采用的是雙重絕緣措施即母排表面絕緣和空氣附加絕緣，絕緣可靠．母排與母排之間通過絕緣墊塊隔離（電氣間隙小于或等于14mm）．絕緣材料的絕緣等級達到B級或更高．在惡劣的環(huán)境尤其在低溫環(huán)境中亦能正常運行，不會存在安全隱患。
　　4）外殼：空氣型風電母線外殼宜采用全鋁鎂錳三元合金型材或鍍鋅鋼板加鋁合金型材混合型外殼，這樣可有效消除了母線槽通電運行時產(chǎn)生的磁滯渦流損耗所引起的結構發(fā)熱現(xiàn)象；其次解決了母線槽在風場惡劣的環(huán)境里防腐蝕問題．其外殼表面通過噴塑處理后，經(jīng)過實驗測試能通過1000小時鹽霧試驗：其三．有利于減輕母線槽本體重量，便于風電母線槽在塔筒內(nèi)安裝：其四．可大大增強母線槽散熱效果，降低母線槽運行的溫升，有利于減小母排截面增加母排的經(jīng)濟電流密度，節(jié)約產(chǎn)品材料成本。
　　5)防護等級：風電母線槽防護等級一般為|P31一|P54具體僻按用戶要求結合風場環(huán)境選擇一般選擇|P54,