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中国西电集团助力多个海上风电项目全容量并网发电

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-01-14  来源:中国西电集团有限公司   浏览次数:9111
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核心提示:中国西电集团助力多个海上风电项目全容量并网发电
近年来,在全球大力推行可再生能源发电和我国全力实现“碳达峰、碳中和”目标的背景下,海上风电以其发电稳定性更高、电网接入便利、土地节省等优势,展现出较大的发展潜力。

中国西电集团积极参与海上风电项目建设,持续增强海上风电关键设备技术的整体研发,统筹策划,于2020年1月设立“海上风电送出系统技术集成”项目,由西电研究院牵头,联合集团所属开关事业部、电力工程事业部、变压器事业部开展海上风电交流、直流、风机塔筒送出系统研究与设备规范制定工作,攻克了长期以来制约远海风电送出工程建设与发展的多项难题,取得了积极成效,为迈向更深更辽阔的远海能源开发提供了最优技术解决方案。先后助力江苏如东海上风电柔性直流输电示范项目、江苏大丰H8—2海上风电项目、广东华电阳江青洲三海上风电项目全容量并网发电,对于推进以新能源为主体的新型电力系统构建和“碳达峰、碳中和”目标实现作出了积极贡献。



江苏如东海上风电柔性直流输电工程是世界上电压等级最高、输送容量最大的海上风电柔性直流送出工程,也是亚洲首个采用柔直输电技术的海上风电项目,填补了国内海洋工程领域多个技术空白。工程投运后,年上网电量将达24亿千瓦时,每年可节约标准煤约120万吨、减排二氧化碳约300万吨。

工程总装机容量1100兆瓦,配套建设两座海上升压站、一座海上换流站及一座陆上换流站。海上升压站通过220千伏交流海缆接入海上换流站,海上换流站作为海上风电接入的交直流变换核心单元,整流后通过±400千伏直流海缆接入陆上换流站,再逆变为500千伏交流电,并入江苏电网。



中国西电集团所属变压器事业部为江苏如东海上风电柔性直流输电示范项目提供了4台500kV 410MVA对称单极柔直变压器、1台500kV 40MVA站用变压器。该设备作为交直流变化的“核心枢纽”,是交、直流输电系统中的整流、逆变两端接口的核心设备,其中,供货的500kV对称单极柔直变压器是目前国内应用于海上风电柔性直流输电项目容量最大的单相柔直变压器,它的投入和安全运行是工程取得发电效益的关键和重要保证。

本次供货的换流变压器具有容量大、局放低、损耗低、温升低、噪声小、结构紧凑、防腐等级高等特点,2021年12月,产品通过国家级新产品鉴定,主要性能指标达到同类产品国际领先水平。



变压器事业部成立了三峡如东重大项目领导小组,设立了各相关工作小组,广大干部员工齐心协力、通力合作,为三峡如东工程产品按时履约铆足了劲儿,尽最大能力和最快的速度为项目生产提供保障,确保项目按序时推进、如期完成。


江苏大丰H8—2海上风电项目



 
江苏大丰H8—2海上风电项目位于江苏省盐城市大丰区毛竹沙北侧海域,离岸最远距离超80千米,水深7.5至20.9米,总装机容量300兆瓦,共安装58台风机,其中38台单机容量4.5兆瓦,20台6.45兆瓦,配套建设一座陆上集控中心、一座海上升压站和高抗站。

项目建成后可研年利用小时数近3000小时,年上网发电量可达9亿千瓦时,满足约37万户家庭的正常用电需求。与同等规模的火电相比,项目每年可节约标准煤约28万吨,减少二氧化碳排放约76万吨,为优化当地能源结构和今冬明春的电力保供再添利器,有效助力“碳达峰、碳中和”目标的实现。



 
中国西电集团所属西电西变、西开电气、西电套管为该项目提供三相抽能电抗器、组合电器、油纸电容式套管等装备。由于该项目离岸最远距离超80千米,水深7.5至20.9米,普通交通船从码头行驶至风电场,单程需8小时左右。考虑到远距离的电能输送,会造成海缆电容效应而导致的无功损耗。为了减少损耗,实现远海电能高效送出,需要配置带新型抽能电抗器的海上高抗站。

针对这一特性,中国西电集团海上风电项目组充分发挥集团平台资源优势,推出了以新型抽能电抗器为核心的高抗站电气设备整体解决方案。该方案以紧凑、可靠、经济为目标,核心设备——新型带抽能绕组的电抗器,比传统设备占地面积减少40%,重量减少约25%,具有低损耗、低震动、低噪声、无局部过热、性能可靠的优势,有效保证了远距离输电线路系统电网电压的稳定,同时还具备温升低、运行经济性好、安装维护方便等优点,是适应海上风电项目需求的节能、环保的新型三相抽能电抗器;为海上风电岸基集控中心主变提供的110kV、330kV、550kV油纸电容式套管均满足特殊海上盐雾试验等防腐要求,质量可靠、性能稳定;为保证电能送出海缆耐压试验的顺利进行,提供的组合电器设备需在海缆耐压试验全过程加载低频试验电压,这对设备的绝缘水平提出了更严苛的要求。项目组通过反复精准计算设备的绝缘性能、制定严格的试验流程,最终攻克了这一难题。由于该项目是世界首个海上风电高抗站,这些技术在全球都是首次运用,充分展现了中国西电集团在创新技术领域的研发实力和核心装备的制造能力。


广东华电阳江青洲三海上风电项目

广东华电阳江青洲三海上风电项目位于广东省阳江市阳西县沙扒镇附近海域,项目装机容量为500兆瓦。作为国内首批近海深水区海上风电项目,每年可为社会提供清洁电能约15.5亿度电、可节约标准煤47.8万吨、减少二氧化碳排放127万吨、烟尘48.52吨。项目首批风机的成功并网发电,标志着国家在南海近海深水区海上风电项目中的取得了重要突破。


该项目是中国西电集团所属西开电气在国内海上风电场海上升压站一次设备集成总包项目中首次实现整体设备成套中标,主要设备包括220kV GIS、220kV变压器、干式变压器与接地电阻、柴油发电机组、电力电缆及附件等。其中,GIS主设备由西开电气提供,陆上站用2台220kV 120Mvar三相并联电抗器和1台500kV 550MVA自耦变压器,海上升压站用2台220kV 290MVA轴向分裂变压器和2台220kV 90Mvar三相并联电抗器由西电西变提供。


由于海上风电产品长期处于高湿热、高盐雾环境,其耐腐蚀能力直接关系到产品运行的安全和质量。为有效有效提高海上风电电气产品耐腐蚀能力,西开电气和西电西变强化协同、通力合作,积极开展研究和验证工作,最终完成了C5-M级耐腐蚀试验,为集团公司加快海上风电领域市场开拓奠定了坚实基础。


为加快海上风电领域技术布局,西开电气利用平台企业优势,致力于向用户提供成熟、完善的海上风电系统整体解决方案,积极推行模块化海上升压站设计理念,按照电气一二次设备分类,将海上升压站分为变压器、高压GIS、中压、低压、二次保护、其他设备等模块,每个模块之间相互独立,同时将部分模块组合成数个独立的预制式模块。模块化的设计方案将舾装基地串行工作改变为可同时开展的并行作业,不仅可为用户节约舾装基地安装调试的时间,避免了多个作业面同时开展的互相干扰;且模块舱布置型式占用面积小,可极大减小海上平台上部组块的空间面积和重量,进而降低了平台构架及基础成本,实现设备可靠性高、免维护、投入低的目标。


西电西变为该项目陆上站提供的220kV 120Mvar三相并联电抗器是该司目前设计制造的容量最大的三相并联电抗器,也是目前国内海上风电项目中所使用的容量最大的并联电抗器。为海上升压站提供的220kV 290MVA轴向分裂变压器是西电西变首次供货的海上风电的主变,技术人员通过科研攻关,解决了大容量海上风电产品温升及过热控制方案、轻量型小型化布置结构和适航固定、抗风、抗振及抗浪方案、高等级防腐措施等技术难点,该产品也是西电西变研制的目前容量最大的轴向分裂变压器,具有容量大、损耗低、局放小、重量轻、防腐等级高等特点。

各单位以严谨的工作作风,专业的技术能力,对用户负责的态度,完成变压器和GIS主设备现场试验一次性顺利通过,为项目按时投运提供了坚强的保障,得到用户的好评。



 
 
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