風力發(fā)電場設計技術規(guī)范（DL/T 5383-2007）

1.范圍 　　本標準規(guī)定了風力發(fā)電場設計的基本技術要求。本標準適用于裝機容量5MW及以上風力發(fā)電場設計。 　　2.規(guī)范性引用文件 　　GB 50059 35~110KV變電所設計規(guī)范 　　GB 5006 166KV及以下架空電力線路設計規(guī)范 　　DL/T 5092 110KV~500KV架空送電線路設計技術規(guī)程 　　DL/T 5218 220KV~500KV變電所設計技術規(guī)程 　　3.總則 　　3.0.1風力發(fā)電場的設計應執(zhí)行國家的有關政策，符合安全可靠、技術先進和經(jīng)濟合理的要求。 　　3.0.2風力發(fā)電場的設計應結(jié)合工程的中長期發(fā)展規(guī)劃進行，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，考慮后期發(fā)展擴建的可能。 　　3.0.3風力發(fā)電場的設計，必須堅持節(jié)約用地的原則。 　　3.0.4風力發(fā)電場的設計應本著對場區(qū)環(huán)境保護的，減少對地面植被的破壞。 　　3.0.5風力發(fā)電場的設計應考慮充分利用聲區(qū)已有的設施，避免重復建設。 　　3.0.6風力發(fā)電場的設計應本著“節(jié)能降耗＂的原則，采用先進技術、先進方法，減少損耗。 　　3.0.7風力發(fā)電場的設計除應執(zhí)行本規(guī)范外，還應符合現(xiàn)行的國家有關標準和規(guī)范的規(guī)定。 　　4.風力發(fā)電場總體布局 　　4.0.1風力發(fā)電場總體布局依據(jù)：可行性研究報告、接入系統(tǒng)方案、土地征占用批準文件、地質(zhì)勘測報告、環(huán)境影響評價報告、水土保持評價報告及國家、地方、行業(yè)有關的法律、法規(guī)等技術資料。 　　4.0.2風力發(fā)電場總體布局設計應由以下部分組成： 　　1.風力發(fā)電機組的布置 　　2.中央監(jiān)控室及場區(qū)建筑物布置 　　3.升壓站布置。 　　4.場區(qū)集電線路布置 　　5.風力發(fā)電機組變電單元布置 　　6.中央監(jiān)控通信系統(tǒng)布置 　　7.場區(qū)道路 　　8.其他防護功能設施（防洪、防雷、防火） 　　4.0.3風力發(fā)電場總體布局，應以下因素： 　　1.應避開基本農(nóng)田、林地、民居、電力線路、天然氣管道等限制用地的區(qū)域。 　　2.風力發(fā)電機組的布置應根據(jù)機組參數(shù)、場區(qū)地形與范圍、風能分布方向確定，并與本聲規(guī)劃容量、接入系統(tǒng)方案相適應。 　　3.升壓站、中央監(jiān)控室及場區(qū)建筑物的選址應根據(jù)風力發(fā)電機組的布置、接入系統(tǒng)的方案、地形、地質(zhì)、交通、生產(chǎn)、生活和安全要素確定，不宜布置在主導風能分布的下風各或不安全區(qū)域內(nèi)。 　　4.場區(qū)集電線路的布置應根據(jù)風力發(fā)電機組的布置，升壓站的位置及單回集電線路的輸送距離、輸送容量、安全距離確定。 　　5.風力發(fā)電機組變電單元依據(jù)場區(qū)集電線路的形式而不同：采用架空線路時，該單元應靠近架空線路布置，采用直埋電纜時，該單元應靠近風力發(fā)電機組布置，并要保證其安全距離，必要時設置安全防護圍欄。 　　6.中央監(jiān)控通信網(wǎng)絡布置應根據(jù)風力發(fā)電機組的布置，中央監(jiān)控室的位置及通信介質(zhì)的傳送距離、傳送容量確定。 　　7.場區(qū)道路應能滿足設備運輸、安裝和運行維護的要求，并保留可進行大修與吊裝的作業(yè)面。 　　8.場區(qū)內(nèi)道路、場區(qū)集電線路、中央監(jiān)控通信網(wǎng)絡、其他防護功能設施之間的布置應滿足其相關規(guī)程、規(guī)范的電磁兼容水平和安全防護的要求。 　　5風力發(fā)電機組 　　5.1風力發(fā)電機組布置 　　5.1.1風力發(fā)電機組在風力發(fā)電場內(nèi)的布置，應根據(jù)場地的地形、分貌及場內(nèi)已有設施的位置綜合考慮，充分利用場地范圍，選擇布置方式。 　　5.1.2風力發(fā)電機組布置盡量緊湊規(guī)則整齊，有一定規(guī)律，以方便場內(nèi)配電系統(tǒng)的布置，減少輸電線路的長度。 　　5.1.3風力發(fā)電機組按照矩陣布置，行必須垂直風能主導方向，同行風力發(fā)電機組之間距離不小于3D，行與行之間距離不小于5D，各列風力發(fā)電機組之間交錯布置。 　　5.1.4風力發(fā)電機組布置要考慮防洪問題，布置點要躲開洪水流經(jīng)場地。 　　5.1.5風力發(fā)電機組距離場內(nèi)架空線路保證一定的安全距離。主要滿足以下方面： 　　1.風力發(fā)電機組塔架、葉片吊裝時的安全距離。 　　2.風力發(fā)電機組維護時，工作人員從機艙放下的吊裝繩索，在風力或其他外力作用蕩起后的安全距離。 　　3.風力發(fā)電機組正常運行時，不對線路的安全運行造成影響的距離。 　　5.1.6風力發(fā)電機組作為建筑物，其距場內(nèi)穿越公路、鐵路、煤氣石油管線等設施的最小距離，要滿足有關國家法律、法規(guī)的有關規(guī)定。 　　5.1.7風力發(fā)電機組距有人居住建筑物的最小距離，需滿足國家有關噪聲對居民影響的法律、法規(guī)。 　　5.1.8風力發(fā)電機組布置點要滿足機組吊裝、運行維護的場地要求。 　　5.1.9對擬定的風力發(fā)電機組布置方案，需用風力發(fā)電場評估軟件進行模擬計算盡量減少尾流影響，進行經(jīng)濟比較，選擇最佳方案，標出各風力機地圖坐標。 　　5.2風力發(fā)電機組基礎 　　5.2.1風力發(fā)電機組基礎設計內(nèi)容 　　1地基的承載能力 　　2塔身與基礎的連接 　　3基礎結(jié)構(gòu)的強度計算 　　4抗傾覆 　　5.2.2荷載 　　1.荷載分類 　　1）永久荷載結(jié)構(gòu)自重：塔架及設備、 　　基礎自重土壓力：基礎上部回填土 　　2）可變荷載 　　風荷載 裹冰 　　荷載 地震作 　　用 安裝檢修荷 　　載 溫度變化 　　地下水位變化 　　地基沉陷 緊 　　急制動 　　3）偶然荷載、葉片斷脫等 　　2.基礎結(jié)構(gòu)計算 　　3.變形計算。地基變形計算值，不應大于地基變形許值，主要分為：沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜 　　4.穩(wěn)定性計算。計算基礎受滑動力矩作用時的基礎穩(wěn)定性，用以確定基礎距坡頂邊緣的距離和基礎埋深。 　　6風力發(fā)電場電氣設備及系統(tǒng) 　　6.1接入電力系統(tǒng) 　　6.1.1接入系統(tǒng)方案設計應從全網(wǎng)出發(fā)，合理布局，消除薄弱環(huán)節(jié)，加強受端主干網(wǎng)絡，增強抗事故干擾能力，簡化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，降低損耗，并滿足以下基本要求： 　　1網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)應該滿足風力發(fā)電場規(guī)劃容量送出的需求，同時兼顧地區(qū)電力負荷發(fā)展的需要。 　　2電能質(zhì)量應能夠滿足風力發(fā)電場運行的基本標準。 　　3.節(jié)省投資和年運行費用人，使年計算費用最小，并考慮分期建設和過渡的方便。 　　6.1.2網(wǎng)絡的輸電容量必須滿足各種正常運行方式兼顧事故運行方式的需要，事故運行方式是在正常運行方式的基礎上，綜合考慮線路、變壓器等設備的單一故障。 　　6.1.3選擇電壓等級應符合國家電壓標準，電壓損失符合規(guī)程要求。 　　6.2電氣主接線 　　6.2.1風力發(fā)電場集電線路方案。 　　1根據(jù)專區(qū)現(xiàn)場條件和風力機布局來確定集電線路方案。 　　2.在條件允許時應對接線方案在以下方面進行比較認證： 　?。?）運行可靠性 　　（2）運行方式靈活度 　?。?）維護工作量 　?。?）經(jīng)濟性 　　3在設計風力電場接線上應滿足以下要求： 　　（1）配電變壓器應該能夠與電網(wǎng)完全隔離，滿足設備的檢修需要 　?。?）如果是架空線網(wǎng)絡，應考慮防雷設施 　?。?）接地系統(tǒng)應滿足設備和安全的要求 　　6.2.2升壓站主接線方式 　　1根據(jù)風力發(fā)電場的規(guī)劃容量和區(qū)域電網(wǎng)接線方式的要求進行升壓站主接線的設計，應該進行多個方案的經(jīng)濟技術比較、分析論證，最終確定升壓站電氣主接線。 　　2.選定風力發(fā)電場場用電源的接線方式。 　　3.根據(jù)風力發(fā)電場的規(guī)模和電網(wǎng)要求選定無功補償方式及無功容量。 　　4.符合其他相關的國家或行業(yè)標準的要求 　　5.對于分期建設的風力發(fā)電場，說明風力發(fā)電場分期建設和過渡方案，以適應分期過渡的要求，同進提出可行的技術方案和措施。 　　6.對于已有和擴建升壓站應校驗原有電氣設備，并提出改造措施。 　　6.3主要電氣設備 　　6.3.1短路電流計算敘述短路電流計算基本資料，列表提出短路電流計算成果，包括短路點、短路點平 　　均電壓、短路電流周期分量起始值（有效值）、全電流最大有效值、短路電流沖擊值。 　　6.3.2主要電氣設備選擇 　　1在選擇電氣設備時，可以參考地區(qū)電網(wǎng)其他升壓站、變電所的電氣設備型號和廠商。風電場變電站宜按用戶站考慮。 　　2根據(jù)環(huán)境條件、短路容量等要求對電氣設備進行選擇，提出主要電氣設備的型號或形式、規(guī)格、數(shù)量及主要技術參數(shù)。 　　3變壓器組的選擇。 　　1）周圍環(huán)境正常的，宜采用普通變壓器組或?qū)щ姴考M行封閉的變壓器組（環(huán)境正常指無爆炸和火災危險，無腐蝕氣體，無導電塵埃和灰塵少的場所。普通變壓器組是指變壓器、變臺、避雷器、高壓熔斷器、隔離開關等）。 　　2）選擇主變壓器容量時，考慮風力發(fā)電場負荷率較低的實際情況，及風力發(fā)電機組的功率因素在1左右，可以選擇等于風電場發(fā)電容量的主變壓器。 　　4采用新型設備和新技術時必須進行專門認證。 　　5對電力設備大、重件運輸及現(xiàn)場組裝、吊裝等特殊問題作專門說明。 　　6.4電氣設備布置 　　6.4.1一般規(guī)定 　　1電氣設備布置應適應風力發(fā)電場生產(chǎn)的要求，并做到：設備布局和空間利用合理；箱式變壓器組、線路等連接短捷、整齊；場區(qū)內(nèi)部電氣設備布置緊湊恰當；巡回檢查的通道暢通，為風力發(fā)電場的安全運行、檢修維護創(chuàng)造良好的條件。 　　2風力發(fā)電場電氣設備布置應為運行檢修及施工安裝人員創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，場區(qū)內(nèi)的電氣設備布置應采取相應的防護措施，符合防觸電、防火、防爆、防潮、防腐、防凍等有關要求。電氣設備布置還應為便利施工創(chuàng)造條件。 　　3電氣設備布置應注意到場區(qū)地形、設備特點和施工條件等的影響，合理安排。 　　4風力發(fā)電場的電氣設備的色調(diào)應柔和并與風力發(fā)電機組保持協(xié)調(diào)。 　　5風力發(fā)電場電氣設備布置應根據(jù)總體規(guī)劃要求，考慮擴建條件。 　　6.4.2電氣設備的布置 　　1高壓架空集電線路走向應盡量結(jié)合風力發(fā)電機組排布進行設計，距離風力發(fā)電機組塔架應滿足本規(guī)程5.1.5中的規(guī)定。 　　2匯流電力電纜、風力發(fā)電機組-變壓器匯流柜的電力電纜宜采用直埋方式。 　　3根據(jù)經(jīng)濟技術比較確定箱式變壓器組高壓集電線路所采用單元集中匯流或分段串接匯流方式。 　　6.4.3風力發(fā)電機組變壓器 　　1普通變壓器線距離風力發(fā)電機組的距離滿足本5.1.5中的規(guī)定。箱式變壓器組距離風力發(fā)電機組不液壓10M。 　　2普通變壓器組周圍應設安全圍欄和警示牌，防止人員誤入帶電區(qū)域。 　　6.5過電壓保護及接地 　　6.5.1過電壓保護 　　1風力發(fā)電場的變壓器組及箱式變壓器組存在雷電侵入波過電壓以及操作過電壓，應裝設避雷器進行保護。 　　2 10KV集電線路或電纜單相接地電容電流大于30A，35KV集電線路或電纜單相接地電容電流大于10A,均應在變電所裝設消弧線圈。 　　3在中性點非直接接地的變壓器組及箱式變壓器組，應防止變壓器高、低壓繞組間絕緣擊穿引起的危險。變壓器低壓側(cè)的中性線或一個相線上應裝設擊穿保險器。 　　4集電線路的過電壓按照GB 50061，DL/T 5092的規(guī)定執(zhí)行。 　　6.5.2接地 　　1風力發(fā)電機組接地電阻應滿足風機制造廠對設備接地要求。 　　2風力發(fā)電機組和變壓器組及箱式變壓器組使用一個總的接地體時，接地電阻應符合其中最小值的要求。 　　3風力發(fā)電機組的變壓器組及箱式變壓器組周圍應設置均壓帶。 　　4風力發(fā)電機組塔架、控制柜、變壓器組及箱式變壓器組應接地。 　　6.6自動控制及繼電保護 　　6.6.1風力發(fā)電機組的自動控制及繼電保護應具備對功率、風速、重要部件的的溫度、葉輪和發(fā)電機轉(zhuǎn)速等信號進行檢測判斷，出現(xiàn)異常情況（故障）相應的保護動作停機，同進顯示已發(fā)生的故障名稱。 　　6.6.2電腦控制器應有歷史數(shù)據(jù)，如歷史故障報警內(nèi)容、發(fā)電量和發(fā)電時間，應有累加存儲功能。 　　6.6.3風力發(fā)電機組遠方集中控制應具有遠方操作風力發(fā)電機組的功能和一定的風力發(fā)電機組數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能。 　　6.7通信 　　6.7.1風力發(fā)電場風力發(fā)電機組遠方集中控制計算機系統(tǒng)應通過通信電纜/光纜連接每臺風力發(fā)電機組實現(xiàn)對每臺風力發(fā)電機組的監(jiān)視、控制。監(jiān)控系統(tǒng)采用分層、分布、開放模式。 　　6.7.2風力發(fā)電場內(nèi)通信包括兩種設施：風力發(fā)電機組與控制室監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)通信；各風力發(fā)電機組之間，風力發(fā)電機組塔頂與地面之間，風力發(fā)電機組與控制室語音通信。 　　6.7.3幾力發(fā)電機組與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)通信，通信速率要滿足實時監(jiān)控的要要求。 　　6.7.4為保證通信的可靠性，整個風力發(fā)電場通信回路可分為若干通信支路，每條通信支路單獨帶若干臺風力發(fā)電機組，不相互干擾。 　　6.7.5各風力發(fā)電機組之間，風力發(fā)電機組塔頂與地面之間，風力發(fā)電機組與控制室語音，在風力發(fā)電場通信距離小于5KM，可選用對講機或車載臺進行通信。 　　6.7.6風力發(fā)電場內(nèi)通信/光纜可采用直埋敷設方式，當場內(nèi)架空線路走向與通信電纜走向相同時，可利用場內(nèi)架空線路同桿架設方式，以減少電纜溝的施工；電纜宜選用鎧裝/光纜。 　　6.7.7通信設備的工作接地和保護接地，應可靠接在風力發(fā)電場的接地網(wǎng)上。通信電纜的金屬外皮和屏蔽層應可靠接地。 　　7風力發(fā)電場內(nèi)建筑物 　　7.0.1風力發(fā)電場區(qū)房屋建筑工程按房屋建筑設計的有關技術要求進行。7.0.2風力發(fā)電場區(qū)房屋建筑應考慮當?shù)仫L力發(fā)電場的風荷載及溫度變化給建筑物帶來的不利影響，設計時考慮以下幾個環(huán)節(jié)： 　　1中央監(jiān)控室的設置宜便于對風力發(fā)電機組的觀測。 　　2房屋建筑的朝向布置在設計時宜避開風力發(fā)電場的主導風向，以免門窗開啟時被損壞。