(天津瑞源电气有限公司 天津市 300385）
摘要：随着经济的发展，自然化石燃料的储量减少，太阳能、风能、潮汐能、地热能等新能源得到开发。其中，风能以其高纯度和低成本在世界各国得到了广泛的应用。国家产业政策的调整对风力发电的管理提出了更高的要求，使得风力发电设备的设计和应用越来越受到重视。加强风电场电力系统设计研究，提高科学性，降低设备故障率，促进设备安全高效运行，增加附加值。
关键词：风电场电气；一次系统；设计措施
近年来，随着能源资源的短缺，国家逐步发展风能，以缓解目前的情况，主要是在风力发电密集地区建设风力发电场。但事实上，在风电场和电力系统的设计过程中有效利用风能，是对当前问题的回应，希望能更好地利用风能资源，更好地服务于日常生活，促进我国经济的健康和可持续发展。
一、风电场电气一次系统设计
该项目的发电能力容量是100MW，工程装机容量为 48.5MW，单机容量 1500kW发电机组。风电场内部设有一台110kv 的升压变电站，高压侧电压 35v，低压侧电压 0.69kv，机器单元和可变单元应使用的布线方式。
1、选择主要设备
（1） 控制短路电流。选择、执行和监督必须基于电力设备得到保护和短路电流的计算,因此,短路电流的计算精度,将直接影响着安全和电气系统的建设成本。各风电场可视为一个独立的系统,从而使计算和分析简化版的短路电流,并维持不变电气系统的构成要素及其电气特性计算功能,只要能保全网络,简化复杂的电路。短路电流是一种电路，通过电弧或相之间的小阻抗，或在电气系统内的相和中性之间的小阻抗，在导线中产生的电流是正常电流的几十倍。低压侧低压侧箱型网系统的同一侧,虽然阻抗变压器的高压电气已经无数次,当故障或低压电网短路,变压器的电压下降,原因是风力发电能力,如果一个错误的短路、短路保护装置灵敏度的电气设备的选择上,对于过度的电阻抗，整个系统的电阻抗具有深入分析的能力。
(2)选择箱式变压器。一般来说，风力发电场的风力涡轮机应安装在较长的距离内，以尽量减少发电系统的电力损失，并减少所使用电缆的数量和长度。发电机抵抗短路电流和尽量减少机器末端短路电流的能力也不应被忽视。
(3)断路器的选择。在选择短路时，应考虑线路短路电流，以保证经济效益，同时满足技术要求。除电流、抗拉强度、机械载荷、绝缘水平等参数外，还应考虑海拔、环境温度、空气湿度等环境因素。断路器的保护直接关系到整个风电场的安全，对于室内低压侧线，断路器必须从外部接收信号进行保护。低压断路器的额定电流通常是风车出口标准电流的1.5倍。
(4)电缆的选择。在电气和电气系统的设计中，不应忽视电线和电缆的支撑。实践中,仅有一个电缆必须有很大的承载力和电流,由于多种因素可以影响流量负载、敷设方式不会产生相同的负载率,就必须确定合理铺设方式和实际解决,同时考虑到环境的电缆的运行。
2、照明系统设计。风力发电场电气照明系统的设计需要工作必须严格按照照明标准进行，主要类别如下:常规照明系统和应急照明系统的两部分，有必要使用三种保护的荧光灯。传统的照明系统是220v交流电源，应急照明系统可组合使用对于常规照明，当交流电源不工作时当它被供电时，它可以自动转换成电池电源。
3、保护系统。风力发电场的变电站必须安装接地保护系统，以防止沿线路的辐射淹没对电气设备构成危险。变电站内部屏障的设计和安装必须合理，整个结构必须集成，以保护变电站外部配电设施。功能结构的风力发电场,另外接地网一级合理规划、景点或垂直复合饲料质量来保证发动机的效率,另外接结构和其他行动,确保在实地强度不超过4Ω。回路系统的结构表面电极接地是统一制作的整个回路一样自然接地电极中所用的钢筋加固工程。
土壤的垂直高度保护系统必须到位,这样无论外界保护的主要目的,即防止雷声所造成的直接损害,但最重要的是，要防止国内保护潜力差异直接或间接造成的损害。在建立保护制度时，需要对外部保护措施和内部保护方法进行一致的规划，使这些方法共同提供最大限度的保护。
二、风电场一次电力系统设计中存在的问题
1、处理器的选择是不合理。变压器的合理选择是在系统设计完成后使系统正常运行。在实践中，员工为处理器工作高性能往往忽略了变压器与风力系统的对齐程度。变压器有效地减少电能消耗和缩短电缆长度是不可能的，这对系统有额外的影响。
2、电缆损坏。在运输过程中，电缆体积大，质量好。一般来说，钢丝绳是机械运输的，在运输过程中，钢丝绳不可避免地要承受一定数量的滚动。程度损伤，包括孤立皮层损伤，电缆内部损伤。未签发在这种情况下，已经损坏的电缆在安装后可能很快就会引起问题。此外，还需要建立质量控制体系。在日常工作中，短路电流计算错误的原因有很多首先，员工不重视工作，也不能这样做足够认真和负责的工作。
三、风电场电气一次系统设计措施
1、选择合理的变压器。在实践中，工人们盲目地依附于高性能的变压器，不知道它们是否适合系统，因此在未来的工作中，必须选择适合实际系统的变压器。在运行过程中，对系统各单元的容量和过载余量进行了详细的分析，并根据结果选择了合适的变压器。提高变压器整体稳态性能，降低能耗和电缆长度，促进系统安全稳定运行。与此同时,必须确保,除特殊情况外,其中变压器抗短路不应太低都选在可行的情况,以便有效监测短路电流和价值体系,减少并驾齐驱。这将在一定程度上解决问题。
2、加强对电缆的检测。电缆是风电场一次电力系统设计中最重要的组成部分，针对电缆绝缘层老化和运输过程中电缆损坏的问题，提出了以下措施。首先，必须提高电缆的维护水平，选择质量更好、性能更好的电缆。第二，在施工前对钢丝绳进行统一检查，对明显有缺陷的钢丝绳进行维修报告，对不确定的钢丝绳进行检查，确保钢丝绳处于良好状态;及时修复或更换有常规问题的电缆，确保电缆的完整性，不影响整个系统的运行。这样做的好处是，在以后修理电缆时，工作人员的工作量进一步减少，资金的浪费也减少了。对于光纤电缆，应降低电缆失效的可能性，并在可能的情况下，对电力系统的总体运行和可靠性进行评估，以确保风电场的安全。
3、精确计算短路电流。由于短路反应短路电流，即此时通过电路导线的电流，是正常情况下的10倍甚至几十倍。低压电压正常电压或电流、短路只有轻微影响,但对于风电场的电力系统短路,大大影响了整个系统的安全,对性能产生一定的影响,并且该系统的正常运行,直接导致某些损失。因此，在日常工作中，必须强调员工的责任感，提高他们的工作能力和技能。在系统设计中，重要的是要求工作人员准确计算短路电流，并通过建立数学电路模型来计算短路电流的值和可能的变化。这个系统必须根据实际结果来设计，确保系统安全稳定运行。
结束语：
随着经济的快速发展，能源在生产和生活中的作用变得越来越重要。国家产业政策的调整对风力发电的管理提出了更高的要求，使得风力发电设备的设计和应用越来越受到重视。风能作为一种清洁、可再生和无污染的能源，将越来越多地用于缓解能源短缺。加强风电场电力系统设计研究，提高系统设计科学性，降低设备故障率，促进设备安全高效运行，增加附加值。确保良好运行和安全条件系统的基础可以促进风能的使用以及促进我国经济健康发展。
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