[发明专利]海上风电场升压站主变压器和升压系统

说明书

本申请涉及一种海上风电场升压站和升压系统。其中，海上风电场升压站主变压器，包括：铁芯，附加绕组，接地电阻，连接第一海缆的高压侧绕组，以及连接第二海缆的低压侧绕组。高压侧绕组绕、低压侧绕组和附加绕组绕制于铁芯上。高压侧绕组和低压侧绕组均为星型连接的绕组；附加绕组为三角形连接的绕组。低压侧绕组的中性点通过接地电阻接地。基于上述结构，可改变传统的海上风电场升压站中低压侧系统的中性点接地方式，能够在海上风电场发生单相接地故障时，降低发生电缆故障的概率，保障整个升压站的安全运行。同时，可在主变压器的低压侧发生单相接地故障时，避免主变压器的高压侧开关跳闸，提高风电场运行的可靠性，保证风电场发电量的送出。

技术领域

本申请涉及海上风能发电技术领域，特别是涉及一种海上风电场升压站主变压器和升压系统。

背景技术

根据最新数据显示，风能发电仅次于水力发电，占到全球可再生资源发电量的16％。在全球高度关注发展低碳经济的环境下，海上风电有成为可再生能源电力的主力军。在人口密集的沿海地区，可以快速地建立起吉瓦级的海上风电场，这也使得海上风电可以成为通过经济有效的方式来减少能源生产环节碳排放的重要技术之一。海上风电虽然起步较晚，但是凭借海风资源的稳定性和大发电功率的特点，海上风电近年来正在世界各地飞速发展，海上风电有高度依赖技术驱动的特质，已经具备了作为核心电源来推动未来全球低碳经济发展的条件。所以随着海上风电的发展，相关技术也将在不断的日新月异。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：在主变压器的低压侧发生单相接地故障时，无法兼顾电缆的保护以及变压器发电的可靠性。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术在主变压器的低压侧发生单相接地故障时，无法兼顾安全性以及可靠性的问题，提供一种海上风电场升压站主变压器和升压系统。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种海上风电场升压站主变压器，包括：铁芯，附加绕组，接地电阻，用于连接第一海缆的高压侧绕组，以及用于连接第二海缆的低压侧绕组。

高压侧绕组绕、低压侧绕组以及附加绕组绕制于铁芯上。高压侧绕组为星型连接的绕组；低压侧绕组为星型连接的绕组；附加绕组为三角形连接的绕组。低压侧绕组的中性点通过接地电阻接地。

在其中一个实施例中，附加绕组为预设容量的绕组；预设容量的取值范围为主变压器的额定容量的33％至30％。

在其中一个实施例中，第一海缆为220kV(千伏特)母线。

第二海缆为35kV母线。

在其中一个实施例中，低压侧绕组包括用于连接第二海缆的第一低压侧绕组、第二低压侧绕组。接地电阻包括第一接地电阻和第二接地电阻。第一低压侧绕组的中性点通过第一接地电阻接地；第二低压侧绕组的中性点通过第二接地电阻接地。

在其中一个实施例中，还包括开关电路；高压侧绕组通过开关电路接地。

另一方面，本申请实施例还提供了一种海上风电场升压系统，包括用于连接陆上升压站的第一海缆，用于连接海上风机的第二海缆，以及如上述的海上风电场升压站主变压器。主变压器的高压侧绕组连接第一海缆；主变压器的低压侧绕组连接第二海缆。

在其中一个实施例中，主变压器的数量为两个；第一海缆包括两条220kV母线；第二海缆包括至少两条35kV母线。高压侧绕组连接对应的220kV母线；低压侧绕组连接对应的35kV母线。

在其中一个实施例中，还包括站用变压器。低压侧绕组通过对应的35kV母线连接站用变压器。

在其中一个实施例中，站用变压器为Z型连接的变压器。