風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要形式，也是目前可再生能源中技術(shù)成熟、有規?；_(kāi)發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。利用風(fēng)能可以調整能源結構，減少溫室氣體排放，緩解環(huán)境污染。在風(fēng)能資源好的地區，可以作為補充能源，緩解那里的能源急用和電力短缺。由于風(fēng)力發(fā)電機組應用環(huán)境的惡劣程度以及對機組20年長(cháng)壽命、高可靠性和安全性的特殊要求，風(fēng)力發(fā)電機組的重要部件如齒輪箱、發(fā)電機等的制造技術(shù)成為了風(fēng)力發(fā)電機組的難點(diǎn)。為了提高風(fēng)電機組關(guān)鍵零部件的測試能力、掌握風(fēng)電機組的關(guān)鍵測試技術(shù)、提高產(chǎn)品風(fēng)力發(fā)電機組質(zhì)量，大多風(fēng)電機組制造廠(chǎng)家都建設有大型的風(fēng)力發(fā)電機組試驗平臺。通過(guò)試驗平臺上得到數據，優(yōu)化提高風(fēng)力發(fā)電機組的性能，對以后進(jìn)行新機型或新部件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和替代提供必要的試驗環(huán)境和手段。
目前，在國外，尤其是風(fēng)力發(fā)電行業(yè)比較發(fā)達的國家都具有類(lèi)似的大功率試驗平臺，在試驗平臺上進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機組的全功率或者傳動(dòng)鏈傳動(dòng)試驗。試驗過(guò)程中根據發(fā)電機的電壓等級需要增加相應的變壓器使電網(wǎng)電壓通過(guò)升壓或降壓達到發(fā)電機定子額定電壓等級的要求。國內現有的試驗臺變壓器用法大都比較單一，單純滿(mǎn)足一種機型風(fēng)力發(fā)電機組的試驗要求。本方案提供的變壓器可以兼容完成6MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機組傳動(dòng)鏈傳動(dòng)試驗和3MW液力耦合型風(fēng)力發(fā)電機組的全功率試驗，更好地節約制造及基建成本并能保證功能的實(shí)現。
1具體實(shí)施方式下面將以某大型風(fēng)力發(fā)電機組制造企業(yè)的6MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機組和3MW液力耦合型風(fēng)力發(fā)電機組為例，具體描述該方案的實(shí)施方式。根據兩種風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電機定子的額定電壓等級及其運行方式不同，本方案變壓器具備兩種運行模式，即升壓運行模式和降壓運行模式。
目前國內尚無(wú)6MW及以上容量的全功率試驗平臺來(lái)滿(mǎn)足6MW風(fēng)力發(fā)電機組的全功率試驗，為了在風(fēng)電機組出廠(chǎng)前檢驗其安裝工藝、完善設計，需要進(jìn)行傳動(dòng)鏈傳動(dòng)試驗。
此時(shí)雙饋發(fā)電機需要短接轉子以電動(dòng)模式運行，6MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電機定子側額定電壓為6.6kV，而額定電網(wǎng)電壓為690V，為了滿(mǎn)足試驗要求需要增加變壓器將電壓從690V升至6.6kV，并且變壓器容量需要大于6MW雙饋發(fā)電機的啟動(dòng)功率。
并網(wǎng)開(kāi)關(guān)網(wǎng)側變流器降壓變壓器發(fā)電機拖動(dòng)變頻器1次額定容量：2000kVA一次額定電壓：690V1次額定電流：1674A二次額定容量：2000kVA二次額定電壓：6600V二次額定電流：17高壓分接：±5%聯(lián)接組標號：Ydll（高壓Y接）次額定容量：3300kVA一次額定電壓：10000V次額定電流：191A二次額定容量：3300kVA二次額定電壓：690V二次額定電流：276短路阻抗：UK=7%聯(lián)接組標號：Ydll（高壓Y接）升壓運行模式下的原理拓撲圖此時(shí)變壓器一次側連接至電網(wǎng)電壓值為690V電源，通過(guò)升壓變壓器后升至6.6kV連接至6MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電機，同時(shí)為了滿(mǎn)足6MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機傳動(dòng)試驗的要求其容量應該大于2000kVA.表1升壓運行模式的技術(shù)參數風(fēng)力發(fā)電機組全功率試驗平臺是指在地面上建立針對風(fēng)力發(fā)電機組進(jìn)行各種型式試驗的功率試驗平臺，該試驗平臺要求能夠達到風(fēng)力發(fā)電機組的額定功率輸出。在該試驗平臺上可以對風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪箱、發(fā)電機、變流器、控制系統等部件進(jìn)行全面的試驗，檢驗各部件是否能夠達到標準和規范的要求，避免部件質(zhì)量缺陷；針對風(fēng)力發(fā)電機組初期樣機進(jìn)行設計技術(shù)和控制算法驗證，促進(jìn)技術(shù)的消化吸收，避免設計缺陷；作為開(kāi)發(fā)平臺進(jìn)行新機型開(kāi)發(fā)或新部件研發(fā)替代的性能測試試驗；作為系統調試的平臺，可以進(jìn)行調試以及調試運行人員的培訓平臺；還可以進(jìn)行后期批量生產(chǎn)時(shí)的抽檢試驗。3MW液力耦合型風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電機正常發(fā)電運行時(shí)其定子側的額定電壓為10kV，為了達到并網(wǎng)要求需要增加變壓器使其電壓從10kV降至690V以便連接至電網(wǎng)，并且變壓器容量應該大于發(fā)電機的額定功率。
此時(shí)變壓器一次側連接至3MW液力耦合型風(fēng)機的定子側電壓值為10kV，通過(guò)降壓變壓器后降至690V連接至降壓運行模式下的原理拓撲圖電網(wǎng)，為了滿(mǎn)足了3MW液力耦合型風(fēng)力發(fā)電機的全功率試驗其容量應該大于3300kVA.表2降壓運行模式的技術(shù)參數2結論此方案變壓器能夠同時(shí)滿(mǎn)足6MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機組傳動(dòng)鏈傳動(dòng)試驗和3MW液力耦合型風(fēng)力發(fā)電機的全功率試驗要求，并且將兩種運行方式的變壓器集成于一體可以大幅度減少變壓器室所占空間、減少維護量、減少制造成本。
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