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풍력 터빈 변전소란 무엇이며 풍력은 어떻게 전력망에 도달합니까?

위치에 풍력 터빈을 설치하는 것은 단지 하나의 일입니다. 풍력 터빈에서 전기가 생성된 후, 전기는 최소 두 개의 승압 변압기와 그 이후 거의 아무도 보지 않는 변전소를 통해 즉시 전달됩니다. 숨겨진 경로는 풍력 터빈을 계획, 건설 또는 구매하는 사람들을 위해 다양한 유형의 엔지니어링 결정이 이루어지는 곳입니다.

방법 풍력 터빈 탐색 에너지부의 정보 문서는 풍력 발전을 이용한 전기 생성에 대한 개요를 제공합니다. 이 문서는 풍력 발전소의 각 터빈이 불가피하게 전기를 생성하고 이를 변전소로 보내기 전에 전력망에 도달한다고 명시하고 있습니다. 숨겨진 것은 이 시스템을 생산하기 위해 수행되는 작업입니다. 풍력 터빈에서 어떤 유형의 변압기가 사용되는지, 주요 변전소에서 어떤 유형의 변압기가 사용되는지, 한 나라에서 33kV로 에너지가 수집되고 다른 나라에서 34.5kV로 수집되는 이유, EPC 계약자가 고려해야 할 요구 사항이 무엇인지 이해해야 합니다.

이 문서는 발전기 단자에서 시작하여 모든 필요한 계산과 목록을 제공하는 연결 지점까지 풍력 발전소의 전체 전기 시스템을 설명함으로써 위의 정보의 공백을 채웁니다.

A 풍력 터빈 변전소 풍력 터빈에서 전력을 전력망으로 전달하는 전압 변환 및 스위칭 장비입니다. 일반적으로 두 단계로 작동합니다. 첫째, 승압 변압기 각 터빈 옆이나 내부에 위치하여 발전기 전압(일반적으로 0.69 kV)을 중간 수집 전압인 33 kV, 34.5 kV 또는 35 kV로 높입니다. 둘째, 풍력 발전소 변전소 많은 터빈의 출력을 모아 다시 110 kV, 132 kV 또는 230 kV와 같은 송전 전압으로 높입니다. 두 단계가 없으면 선 전류와 케이블 손실이 너무 커져 풍력 전력을 경제적으로 전달할 수 없습니다.

풍력 터빈 변전소란 무엇인가?

일반적인 언어에서는 두 가지 다른 장치를 하나의 용어로 지칭하여 혼동하기 쉽습니다. 풍력 프로젝트를 올바르게 설명하는 첫 번째 단계는 구분하는 것입니다.

풍력 터빈에서 전력이 전력망으로 이동하는 방법

로터는 바람에 의해 작동되며, 그 다음 발전기에서 전기가 생성됩니다. 발전기에서 나오는 전기는 대부분의 경우 전력 변환기를 통과하여 삼상 교류가 방출됩니다. 이 저전압은 거리 커버리지에 영향을 미치지 않으며, 이후 풍력 터빈을 통해 승압되어 지하 케이블이나 아스팔트로 덮인 송전선으로 전달됩니다.

터빈 승압 장치 대 풍력 발전소 집합 변전소

하나의 터빈은 터빈 수준 장치에 의해 서비스됩니다. 이는 풍력 터빈의 승압 변압기로 언급될 수 있으며, 일반적으로 중전압 스위칭 및 보호가 하나의 인클로저에 포함된 패키지형 변압기로 제공됩니다(때때로 결합 스테이션 또는 박스형 스테이션이라고도 함). 집합 변전소는 전체 풍력 발전 단지를 수용합니다. 이는 하나 이상의 대형 변압기, 차단기, 버스바, 제어 건물 및 보호 릴레이가 있는 완전한 기능의 고전압 스테이션입니다.

기능 터빈 승압 장치 풍력 발전 단지 집합 변전소
서비스 하나의 터빈 프로젝트의 모든 터빈
전압 비율 69 kV에서 33, 34.5 또는 35 kV 33–35 kV에서 66–230 kV 또는 그 이상
일반적인 정격 하나의 터빈에 맞춰져 있으며, 일반적으로 몇 MVA입니다. 수십에서 수백 MVA
위치 나셀, 타워 기초 또는 타워 옆의 패드 풍력 발전 단지 가장자리에 있는 울타리로 둘러싸인 부지
스위칭 장치 퓨즈가 있는 부하 차단 스위치 또는 차단기 HV 차단기 및 분리기
주요 표준 IEC/IEEE 60076-16, IEC 62271-202 IEC 60076 시리즈, IEC 62271 시리즈, IEC 61936-1

모든 풍력 터빈이 자체 변전소가 필요합니까?

각 그리드 연결 유틸리티 규모의 터빈은 자체 변압기가 필요합니다. 그러나 완전한 변전소는 필요하지 않습니다. 터빈 특정 장치는 버스 보호 및 제어가 있는 전체 변전소 대신 지역 스위칭을 갖춘 변압기로 간주됩니다. 집합 스테이션은 일반적으로 여러 터빈에 연결됩니다. 지역 저전압 라인에 연결된 분산 터빈은 규칙의 예외이며, 중전압으로의 변환 없이 연결될 수 있습니다.

풍력 발전 단지 전기 시스템 작동 방식

단순화된 풍력 발전 단지 변전소 다이어그램, 일반적인 육상 프로젝트를 위한 단선 다이어그램으로 그려지며, 다음 경로를 따릅니다:

  • 풍력 터빈 발전기 및 변환기: 삼상 AC 전압, 일반적으로 0.69 kV
    터빈 부스트용 변압기: 0.69 kV에서 33, 34.5 또는 35 kV
    중전압 집전 전력선: 모든 케이블에 여러 설치가 직렬로 연결됨
    전력을 수집하기 위한 변전소: MV 피더 차단기 및 주요 변압기(34.5/230 kV 또는 33/132 kV)
    전송 회로 및 유틸리티 그리드와의 연결 지점.

    이러한 전압 수준은 대표적이며, 실제 숫자는 터빈 설계, 설치 장소 근처의 전송 전압 및 그리드 표준에 따라 달라집니다.

풍력 터빈 발전기 및 변환기 출력

오늘날 사용되는 다양한 터빈은 가변 속도 터빈이라고 합니다. 발전기에서 발생한 전류는 DC로 변환되어야 하며, 이는 터빈 내에서 이루어집니다. 그 후, 이 전류는 전체 변환기 터빈에서 그리드 전압의 주파수를 갖는 AC로 다시 변경됩니다. 최종 결과는 터빈의 단자에서 AC가 되지만, 터빈에서 공급되는 전류의 유형은 이 터빈 아래에 위치한 다양한 장비의 성능에 영향을 미칩니다.

터빈 수준 승압 변압기

풍력 터빈에 사용되는 변압기는 단자 전압을 집합 수준으로 증가시키며, 그 정격은 터빈의 실제 전력 출력뿐만 아니라 총 겉보기 전력을 수용할 수 있어야 합니다. 4 MW의 용량과 0.95의 역률을 가진 터빈은 4.2 MVA를 생성하므로, 변압기는 MW 용량보다 더 높은 정격을 가져야 하며, 무효 전력 및 고조파로 인한 열을 고려해야 합니다.

중전압 집합 피더

방법 풍력 발전 단지 집합 시스템 터빈을 연결합니다. NREL의 대규모 풍력 발전소 연구는 터빈을 34.5 kV 버스에 연결하여 발전소의 변압기에 전력을 공급하는 피더 회로, 지하 케이블 또는 가공선을 설명합니다 (NREL, 대규모 풍력 발전소의 집합 시스템 동등화). 터빈은 일반적으로 문자열로 연결되며, 누적 전류가 증가함에 따라 변전소 쪽으로 케이블 단면적이 증가합니다.

집합 변전소 및 그리드 연결

피더는 집합 변전소 내부의 해당 회로 차단기에 연결됩니다. 그런 다음 집합 전압은 주 변압기에 의해 송전 전압으로 상승합니다. 북미의 일반적인 제출 발표에서는 집합 전압이 34.5 kV이고 주 변압기의 비율이 230/34.5 kV인 반면, IEC 지역에서는 프로젝트가 33 kV의 집합 전압을 가지며 주 변압기의 비율이 132/33 kV 또는 110/35 kV입니다. 설치 시 추가 장비로는 수익 계량 시스템, 제어기 및 유틸리티 인터페이스가 포함됩니다.

풍력 터빈 승압 변압기 위치 및 설계

터빈 변압기가 위치하는 곳과 절연 및 냉각 방식은 케이블 경로, 유지보수 접근 및 프로젝트에 필요한 인클로저 유형을 형성합니다.

풍력 터빈 승압 변압기 위치 및 설계 옵션: 나셀 장착형, 타워 기초형 및 패드 장착형 컴팩트 변전소
나셀 및 타워 베이스 유닛에서 야외 패드 장착 소형 변전소에 이르기까지 풍력 터빈 승압 변압기 위치 및 설계 옵션.

나셀, 타워 베이스 및 패드 장착 배열

세 가지 표준 위치가 있습니다. 나셀 변압기는 터빈 로터의 상단에 위치하여 저전압 케이블을 짧게 유지합니다. 그러나 나셀 변압기는 진동으로 인해 작동 시 효율적이고 컴팩트한 설계가 필요합니다. 변압기는 타워의 기초 내에 위치합니다. 패드 변압기는 타워 기초 외부의 패드에 위치하여 냉각을 유지하고 변압기의 서비스가 용이하게 합니다.

오일 침지형 변압기 대 건식 변압기

지면에 설치된 경우, 액체에 침지된 변압기는 좋은 냉각 메커니즘을 가지고 있으며, 과부하를 견딜 수 있고, 정상 전압 수준에서 합리적인 가격으로 제공되기 때문에 매우 인기가 있습니다. 그러나 실내에서는 건식 또는 주조 수지형 변압기가 사용되며, 이는 화재 안전 문제에서 높은 점수를 얻고 액체가 없기 때문입니다. IEC/IEEE 표준 60076-16은 풍력 터빈 응용을 위한 두 가지 유형의 변압기를 다룹니다.

컴팩트 복합 변전소가 사용되는 이유

조합 변전소는 변압기, MV 스위칭 장치, 퓨즈 및 LV 연결을 단일 공장 제작 잠금 장치에 통합했습니다. 현장에서 필요한 연결이 적어지면 조립이 더 빨라지고 설치 중 테스트가 줄어듭니다. 테스트된 형태로 공급되기 때문에 설치 품질이 크게 향상됩니다.

풍력 발전소에서 33 kV, 34.5 kV 및 35 kV의 이유

상세한 설명: 690V 대 35K

삼상 전류는 I=P/(√3*V*PF)로 표현됩니다. 예를 들어, P=4 MW를 제공할 수 있는 풍력 터빈을 고려해 보겠습니다.

690 V에서 작동할 때, I=(4,000,000/(√3*690*0.95))=3,523 A

33 kV에서 작동할 때, I=73.7 A

5 kV에서 작동할 때, I=70.5 A

35 kV에서 작동할 때, I=69.5 A

전압이 690 V에서 35 kV로 변경될 때, 전류는 약 51배 비율로 감소합니다. 저항 손실과 전류 제곱 간에는 일정한 관계가 있으며, 이는 I²R 손실이 실제 사건에서 약 2,500배 줄어든다는 것을 의미합니다. 결국, 감소는 더 작은 케이블, 더 긴 가능성 있는 피더 런 또는 동일한 케이블에서 더 낮은 손실로 인한 전압 강하로 나타날 수 있습니다.

피더 전류 및 전압 강하

동일한 공식을 전체 피더에 적용할 수 있습니다. 예를 들어, 각각 4 MW인 6개의 터빈(24 MW)은 선의 변전소 측에서 약 423 A의 34.5 kV 회로를 사용할 것이며, 이는 중전압 케이블이 제공할 수 있는 것과 유사합니다. 690 V에서 전력을 조정할 때는 수천 암페어에 직면해야 합니다. 피더의 각 섹션은 전력에 따라 크기를 조정해야 하며, 터빈 제조업체의 요구 사항에 맞게 전압 강하 계산이 이루어져야 합니다.

33 kV 대 34.5 kV 대 35 kV: 구매자가 확인해야 할 사항

명목 수집 전압 일반적인 위치 전형적인 장비 전압 등급 빈도
33 kV IEC 시장: 영국, 인도, 중동, 아프리카, 호주 36 kV 장비 50 Hz (주로)
5 kV 북미 38 kV 등급 장비 60 Hz
35 kV 중국 및 중국 관행에 따라 건설된 프로젝트 5 kV 장비 50 Hz

이러한 용어는 서로 바꿔 사용할 수 없습니다. 35 kV용으로 설계된 변압기가 33 kV 네트워크에서 동일한 신뢰도로 사용될 수 있다는 의미는 아니며, 50 Hz 변압기가 반드시 60 Hz 등급에서 작동할 수 있는 것은 아닙니다. 설치되는 장비의 허용 전압, 최대 전압, 탭 위치 수, 절연 등급 및 주파수는 프로젝트의 단선도에 따라 명확하게 명시되어야 합니다. 구매자는 33kV 풍력 발전소 변전소, 이끌어낸다 5kV 풍력 발전소 변압기 또는 35kV 풍력 발전소 변전소 이러한 모든 사항을 문의 시 명시해야 합니다.

풍력 터빈 변전소의 주요 구성 요소

장비 목록은 귀하가 보고 있는 단계에 따라 다릅니다. 아래 표의 모든 구성 요소가 컴팩트 터빈 유닛 내부에 설치되는 것은 아닙니다.

구성 요소 터빈 승압 장치 집합 변전소
스텝업 변압기 터빈에 맞춘 하나 하나 이상의 주요 전력 변압기, 종종 부하 탭 변경기가 있는
MV 스위칭 퓨즈가 있는 부하 차단 스위치 또는 차단기 MV 스위치기어의 피더 차단기
HV 스위칭 존재하지 않음 HV 차단기, 단락기, 접지 스위치
계측 변압기 제한적이거나 없음 보호, 제어 및 수익 계측을 위한 CT 및 VT
서지 억제기 명시된 대로 MV 측 HV 및 MV 측
접지 터빈 접지 시스템에 연결된 지역 접지 변전소 접지 그리드
모니터링 오일 수준, 온도, 문 및 스위치 상태 SCADA, 보호 릴레이, 전력 품질 계측기

집합 변전소에 설치된 MV 피더 차단기는 대부분 진공 차단기를 사용하며, 주요 변압기는 양쪽 끝에 위치한 전류 변환기에 의해 공급되는 차동 및 과전류 릴레이로 보호됩니다.

풍력 발전소 변전소 보호 및 그리드 요구 사항

보호는 단일 결함이 전체 발전소를 오프라인 상태로 만드는 것을 방지하며, 그리드 코드는 네트워크가 방해받을 때 발전소가 어떻게 작동해야 하는지를 결정합니다. 두 가지는 관련이 있지만 서로 다른 장비로 처리됩니다.

풍력 발전소 변전소 보호 및 그리드 요구 사항: 피더 및 변압기 보호, 고장 지속, 전력 품질 및 SCADA 모니터링
피더 및 변압기 보호에서 결함 지속, 전력 품질 및 SCADA에 이르기까지 풍력 발전소 변전소 보호 및 그리드 요구 사항.

변압기 및 피더 보호

터빈 수준에서 MV 퓨즈 또는 차단기가 변압기 고장을 제거하고 터빈을 피더와 분리하는 역할을 합니다. 집합 변전소는 각 피더에 대해 과전류 보호 및 접지 결함으로 장비되어 있습니다. 주요 변압기는 차동 보호 및 백업 과전류 보호로 배선되어 있습니다. 케이블 결함이 하나의 문자열만 작동하여 피더 트립을 유발하고 나머지 발전소가 작동하도록 하는 설정 조정이 중요합니다.

결함 지속 및 전압 제어

그리드 코드는 풍력 발전소가 전압 강하 동안 그리드에 남아 있어야 하며, 무효 전력을 통해 전압 지원을 제공해야 합니다. 이는 전체 발전소 수준에서 존재해야 하는 능력이며 변압기에 의존하지 않습니다. 대신, 이는 터빈 컨버터, 그 소프트웨어 및 발전소 제어기의 기능입니다. 변압기가 독립적으로 결함 지속을 제공할 수는 없지만, 그 임피던스 및 탭 설정 범위는 이러한 응용에 적합해야 합니다.

고조파, 무효 전력 및 전력 품질

컨버터는 변압기 코일에서 손실을 유발하는 고조파 전류를 생성하며, 긴 케이블은 공진을 유발할 수 있는 정전 용량을 추가합니다. 이 두 가지 문제를 분리하는 것이 필요합니다. 연결 지점에서의 전력 품질은 IEC 61400-21 시리즈에 따라 정의되는 발전소의 문제입니다. 고조파 부하 및 변압기의 열 설계 문제는 주로 장비의 문제이며 IEC 60076 시리즈 및 풍력 전용 16부에서 명시되어 있습니다.

SCADA 및 원격 모니터링

풍력 발전소는 일반적으로 외딴 지역에 위치하며 직원이 없습니다. 따라서 변압기의 보호, 온도, 경고 및 계측 데이터는 SCADA 시스템으로 전송되어 운영자가 중앙에서 풍력 발전소를 모니터링할 수 있도록 합니다.

풍력 터빈 변전소에 대한 IEC 표준

  • IEC 60076 시리즈: 이 표준은 정격, 온도 상승, 절연 및 테스트와 같은 기본 사항을 규정합니다. 이 표준은 집합 변전소의 주요 변압기에 관련이 있습니다.
    IEC/IEEE 60076-16:2018: 이는 풍력 터빈 스텝업 응용 프로그램에 사용되며, 건식 또는 액체 침지형일 수 있으며, 장비의 최고 전압은 72.5 kV까지입니다. 이 표준은 터빈을 집합 시스템에 연결하는 변압기에 적용되지만, 전체 플랜트를 그리드에 연결하는 변압기에는 적용되지 않습니다.
    IEC 62271-202:2022: 1 kV 이상 52 kV까지의 AC 조립식 변전소로, 고전압/저전압 스텝업 및 스텝다운 설계를 포함합니다. 이는 컴팩트 터빈 유닛에 유효하지만, 이에 대한 준수는 설계 및 유형 테스트를 통해 입증되어야 하며, 가정을 통해서는 안 됩니다.
    IEC 61400-21-1:2019: 전력 품질 및 라이드 스루 테스트를 포함하여 개별 그리드 연결 풍력 터빈의 전기적 특성 측정 및 평가.
    IEC 61400-21-2:2023: 전체 풍력 발전소에 대해 동일하며, 발전소 제어기를 포함합니다. 이는 스위치기어, 케이블 및 변압기 구성 요소에 대한 테스트를 각자의 IEC 표준에 맡깁니다.

    조달을 위한 각 유닛의 정기 테스트 결과 요청(변환 비율, 저항, 손실, 임피던스 및 변압기의 유전체 테스트)과 제공된 설계 및 정격에 해당하는 유형 테스트 결과를 요청합니다. 서로 다른 전압 등급 또는 정격에 대한 유형 테스트는 귀하의 유닛에 대한 검증으로 작용하지 않습니다.

육상 대 해상 풍력 변전소

육상 컴팩트 스텝업 유닛

육상 프로젝트에 사용되는 스텝업 유닛은 지면에 고정되거나 구조물에 장착되어 정지된 집합 변전소에 에너지를 공급합니다. 육상 프로젝트는 접근 및 유지 관리가 용이합니다.

해상 집합 및 수출 시스템

해상 프로젝트의 경우, 스텝업 변압기는 터빈에 위치하며, 배열 케이블이 각 터빈을 해상 변전소 플랫폼에 연결하고, 이후 에너지가 고전압 수출 케이블을 통해 육지로 전송됩니다. 해상 프로젝트는 점점 더 66 kV 배열 시스템을 활용하고 있으며, 매우 외진 해역에서는 HVDC 기술을 사용할 수 있습니다.

환경 및 유지 관리 요구 사항

해상 설계는 극한의 압력을 요구하며, 염수 분무, 습도 및 접근성 문제를 처리해야 합니다. 육상 유닛에 대한 요구 사항은 그리 어렵지 않지만, 여전히 사막의 더위, 극한의 추위, 먼지 많은 조건 및 높은 고도와 같은 조건을 처리해야 합니다.

풍력 터빈 변전소 선택 방법

변압기 용량 및 전압 비율

터빈에서 생성된 최대 겉보기 및 무효 전력을 기준으로 터빈 변압기의 크기를 선택합니다. 선택 과정에서 변환기에서 발생하는 고조파의 영향을 고려하는 것이 중요합니다. 마지막으로, 저전압 수준이 단자 전압과 일치하는지, 고전압 수준이 집합 시스템의 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

집합 네트워크 및 스위치기어 정격

스위치기어는 시스템에서 예상되는 최고 정격 전압과 호환되어야 하며, 표준 단락 수준 및 접지 시스템을 견딜 수 있는 능력이 있어야 합니다. 터빈 유닛에 대한 퓨즈가 있는 부하 차단기와 회로 차단기 간의 결정은 초기 단계에서 이루어져야 하며, 이는 피더 전반의 보호 조정에 영향을 미칩니다.

EPC 계약자를 위한 RFQ 체크리스트

항목 무엇을 명시해야 하는가
터빈 데이터 정격 MW, 최대 MVA, 단자 전압, 변환기 유형
집합 시스템 명목 전압 (33, 34.5 또는 35 kV), 장비의 최고 전압, 주파수
네트워크 데이터 단락 단락 수준, 접지 방법, 피더 토폴로지
변압기 정격 전력, 벡터 그룹, 임피던스, 탭 범위, 냉각, 손실 목표
스위칭 및 보호 부하 차단 스위치 및 퓨즈 또는 차단기; 릴레이 요구 사항
환경 주변 범위, 고도, 오염 수준, 부식 범주, 인클로저 등급
표준 및 테스트 적용 가능한 IEC 또는 IEEE 표준, 유형 시험 증거, 정기 시험, 입회 시험
문서 및 공급 도면, 단선도, 매뉴얼, 예비 부품, 납품 조건

수비안 전기의 풍력 복합 변전소

수비안 전기는 위에서 설명한 터빈 수준 단계에 대한 장비를 제조합니다. ZGS-35/0.8 풍력 복합 변전소 6–0.69 kV 터빈 출력을 35 kV로 집합 네트워크로 올립니다. 변압기, 고전압 부하 차단 스위치 및 퓨즈가 밀폐된 인클로저에 통합되어 있으며, 변압기 절연 액체가 절연 및 냉각을 제공합니다. 용량, 전압 비율, 보호 배치 및 인클로저는 각 프로젝트의 단선도에 맞게 구성되며 견적 도면에서 확인됩니다.

수집 변전소 및 더 넓은 네트워크를 위해 수비안은 또한 5 kV 스위치기어용 ZN85-40.5 실내 진공 차단기를 공급합니다. 5 kV 스위치기어용, 오일 침지형 전력 변압기 및 33 kV 변전소에 대한 솔루션. 재생 가능 스텝업 장비의 전체 범위는 아래에 나열되어 있습니다. 새로운 에너지 박스 변경.

재생 가능 발전소에서 변압기의 역할에 대한 더 넓은 관점을 보려면 수비안의 기사를 참조하십시오. 새로운 에너지 전력 시스템에서 변압기의 역할 가장 큰 새로운 에너지 분야에서 변압기의 적응성.

자주 묻는 질문

풍력 터빈 변전소란 무엇입니까?

풍력 터빈을 전기 네트워크에 연결하는 장비는 변압기와 스위칭 장비 유닛으로 구성됩니다. 대부분의 프로젝트에서는 일반적으로 각 터빈에 스텝업 변압기와 집합 변전소가 포함됩니다.

풍력 터빈 발전소는 어떻게 작동합니까?

각 터빈은 바람 에너지를 회전으로 변환하고 결과적으로 전기로 변환합니다. 각 터빈의 변압기는 전압을 증가시키고, 케이블은 서로 다른 터빈에서 에너지를 수집하는 데 도움을 주며, 최종 변전소에서 전압이 다시 상승하여 송전망으로 전송됩니다.

풍력 터빈 전기는 AC인가요, DC인가요?

대형 터빈에서 나오는 전기는 교류(AC)입니다. 현대의 여러 터빈은 발전기 출력의 직류(DC) 변환이 가능하며, 이후 전압을 그리드 주파수의 교류(AC)로 변환합니다. 그러나 에너지는 최종적으로 터빈 단자에서 수집되지만, 스텝업 변압기는 교류로 작동합니다.

풍력 터빈 하나로 집을 전력 공급할 수 있나요?

유틸리티 규모의 터빈은 한 집이 필요로 하는 것보다 훨씬 더 많은 전력을 생산합니다. DOE의 육상 풍력 시장 보고서: 2024년 판, 에 따르면, 2023년 새로 설치된 미국 터빈은 평균 3.4 MW로, DOE는 이는 1,000개 이상의 미국 가정을 전력 공급할 수 있는 충분한 양이라고 합니다. 단일 가정은 가정의 소비와 지역 바람 자원에 맞춰 크기가 조정된 소형 분산형 터빈만 사용합니다.

농부들이 풍력 터빈에 반대하는 이유는 무엇인가요?

의견은 다양합니다. 일부 토지 소유자와 이웃이 제기한 우려 사항에는 도로와 터빈 패드가 밭을 가로지르는 것, 농장에서 장비가 이동하는 방식에 미치는 영향, 소음 및 시각적 영향이 포함됩니다. 많은 농부들이 기꺼이 터빈을 수용합니다: 미주리 대학교 연장 터빈 주위에서 작물이 보통 계속 자랄 수 있으며, 임대료가 농지의 현금 임대료를 훨씬 초과하는 경우가 많다고 언급합니다.

모든 풍력 터빈에 변압기가 필요합니까?

중전압 집합 네트워크에 연결된 모든 유틸리티 규모의 터빈은 타워 기초 또는 타워 옆 패드에 위치한 스텝업 변압기가 필요합니다.

풍력 발전소는 왜 33 kV 또는 34.5 kV 집합 시스템을 사용할까요?

중전압은 690 V와 비교하여 약 50배 전류를 줄여 케이블, 손실 및 전압 강하를 관리 가능하게 유지합니다. 정확한 수준은 지역 관행을 따릅니다: 많은 IEC 시장에서 33 kV, 북미에서 34.5 kV, 중국에서 35 kV입니다.

풍력 발전소에 적용되는 IEC 표준은 무엇입니까?

터빈 스텝업 변압기는 IEC/IEEE 60076-16에 포함되며, 52kV까지의 조립식 변전소는 IEC 62271-202에 의해 규제됩니다. IEC 60076 시리즈는 전력 변압기에 대한 책임이 있으며, 풍력 터빈 및 발전소의 전도성은 IEC 61400-21 – 1 및 61400 -21 -2에서 확인할 수 있습니다.

참고 문헌

결론

일반적으로 풍력 터빈 변전소로 알려진 장치는 각 풍력 터빈에 대한 승압 장치로 구성된 이중 상 시설로 정의될 수 있습니다. 변전소는 두 가지 구성 요소로 이루어져 있습니다. 첫 번째 단계는 약 0.69 kV에서 33 kV, 34.5 kV 또는 35 kV 중 하나의 전압 수준으로 변환하는 역할을 하며, 두 번째 구성 요소는 수집된 생성 전력을 전송 수준으로 보내는 역할을 합니다. 두 구성 요소를 하나로 간주하면 장비 사양이 잘못될 수 있습니다. ‘33 kV, 34.5 kV 및 35 kV는 서로 교환 가능하다'는 요구 사항도 잘못된 것입니다. 필요한 전압 수준, 사용되는 주파수 및 겉보기 전력 등급을 정확히 파악하고, 보호 장치를 정리하며, RFQ에 따라 시험 결과를 명시하십시오.

가장 중요한 사실 요약:
– 각 터빈에 대해 자체 변압기가 필요하며, 하나의 집전소가 전체 풍력 발전소를 책임집니다;
– 전압이 690 V에서 35 kV로 변환될 때 전류가 약 51배 감소합니다;
– RFQ에서 33 kV, 34.5 kV 또는 35 kV로 전압을 명시하되, 다른 유형과의 경쟁 없이 명시하십시오;
– 고장 지속은 변환기와 제어 장치에 의해 보장되며, 변압기만으로는 제공되지 않습니다;
– 유형 시험이 설계 제안과 일치하는지 확인하고, 각 유닛에 대해 정기 시험도 필요합니다.

풍력 프로젝트를 계획 중이며 터빈 수준의 승압 장비가 필요하다면, Subian Electric에 문의하십시오 터빈 데이터, 집전 전압 및 단선도와 함께. 우리의 엔지니어링 팀이 구성을 확인하고 도면 및 견적서를 반환할 것입니다. ZGS-35/0.8 풍력 복합 변전소.