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All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
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500 kW Parc Éolien Offshore : Sous-station Offshore + GIS + Transformateur d'Isolation Spécial Analyse Approfondie

1×500 kW WTG · boîte de 800 kVA (0,69/35 kV) · GIS de sous-station offshore · transformateur d'isolement spécial · câble sous-marin de 110 kV

1 · TL;DR Conclusion

Conclusion : ce parc éolien offshore de 500 kW (1 × 500 kW WTG) utilise un transformateur de boîte 800 kVA une éolienne-un transformateur (0,69/35 kV) → une sous-station offshore avec GIS 35 kV → un transformateur d'isolement spécial → export par câble sous-marin 110 kV + SVG ±1 Mvar, avec anticorrosion marine C5-M (GIS/transformateur d'isolement facturés séparément) — total du configurateur ≈ 491 625 $ (FOB), EPC ≈ 640 850 $, retour sur investissement de 9 ans, TRI de 10,6 % (niveau de faisabilité).

  • •1×500 kW WTG → transformateur de boîte de 800 kVA (0,69/35 kV) une turbine-un transformateur ; intégré à la plateforme offshore
  • •Sous-station offshore avec GIS 35 kV (anticorrosion, compact, faible maintenance) + transformateur d'isolement spécial (capacité de câble sous-marin / isolation d'isolement)
  • •Export par câble sous-marin 110 kV + SVG ±1 Mvar (PF ±0,95) + anticorrosion marine C5-M (signalé dans la configuration)
  • •Production 1 040 250 kWh/an (P50), P90 986 906 kWh, revenus 83 220 $/an @ 0,08 $/kWh PPA
  • •Économie : 640 850 $ EPC, 9 ans de retour sur investissement, 10,6 % TRI, 181 % ROI sur 25 ans

2 · Solution Overview

Un parc éolien offshore diffère d'un parc onshore par son environnement : corrosion par brouillard salin (C5-M), espace et poids restreints sur la plateforme, et export par câble sous-marin. En plus de la structure onshore transformateur de boîte + collecteur + élévateur, le collecteur 35 kV est mis à niveau vers GIS, un transformateur d'isolement spécial gère la charge capacitive du câble sous-marin, et la classe d'anticorrosion marine est signalée.

1 × 500 kW (0,5 MW)
Turbine
800 kVA (0,69/35 kV)
Transformateur de boîte
35 kV GIS
Collecteur de sous-station
Isolation de câble sous-marin 110 kV
Transformateur d'isolement
Câble sous-marin 110 kV
Export
±1 Mvar
SVG
C5-M (marin)
Classe de corrosion
491 625 $ (FOB)
Total des équipements

3 · Design Process & Rationale

1. Identification des besoins

500 kW d'éolien offshore, 100 % d'exportation ; l'environnement de la plateforme offshore et l'exportation par câble sous-marin sont les contraintes clés au-delà des installations à terre.

2. Dimensionnement de la source

Une éolienne de 500 kW (turbMw 0,5) ; installée 500 kW, alimentation effective 400 kW, part renouvelable de 100 %.

3. Élévation de la machine

La borne de 0,69 kV est élevée à 35 kV sur site (boîtier de 800 kVA) pour réduire les pertes de collecte offshore.

4. Collecteur mis à niveau vers GIS

Sur la plateforme offshore, le collecteur de 35 kV utilise un GIS (isolé au gaz SF6) — résistant aux embruns, sans entretien, compact — le choix inévitable pour l'espace de la plateforme et les coûts d'exploitation et de maintenance.

5. Transformateur d'isolement spécial

Le câble sous-marin de 110 kV attire un courant de charge capacitif important ; un transformateur d'isolement spécial assure l'isolation de la capacité pour une exportation sûre.

6. Exportation et POI

Câble sous-marin de 110 kV jusqu'à la côte ; transformateur principal élévateur 35/110 kV (base moteur 10 MVA).

7. Anticorrosion et qualité de l'énergie

Classe d'anticorrosion marine C5-M (signalée dans la configuration, tarifée séparément) ; SVG de ±1 Mvar pour la conformité au réseau avec un facteur de puissance de ±0,95.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

Le brouillard salin marin (C5-M) corrode les équipements primaires et les enveloppes — la durée de vie des équipements de norme terrestre s'effondre.

Solution

Indicateurs de configuration anti-corrosion marine C5-M ; le collecteur 35 kV est mis à niveau en GIS (entièrement isolé au gaz SF6).

Evidence

special.corrosion=C5-M signalé ; C4+ déclenche un traitement anti-corrosion.

Pain

Les plateformes offshore sont limitées en espace et en poids — les appareillages AIS conventionnels sont encombrants et nécessitent une maintenance fréquente.

Solution

Le GIS est compact et sans entretien ; le transformateur d'isolement spécial réduit la contrainte de courant de charge capacitif sur les équipements.

Evidence

GIS 35 kV + transformateur d'isolement spécial forment le cœur de la sous-station offshore.

Pain

Les câbles sous-marins absorbent un important courant de charge capacitif avec des exigences d'isolation élevées — une connexion directe risque la surtension/résonance.

Solution

Un transformateur d'isolement spécial assure l'isolation d'isolement/capacité ; le câble sous-marin 110 kV rejoint la côte.

Evidence

Le chemin d'exportation par câble sous-marin 110 kV est explicite dans le schéma.

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Transformateur de boîte800 kVA (0,69/35 kV)500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 = 525 kVA → 800 kVAUne turbine-un transformateur, intégré à la plateforme offshore
>3 MW turbines passent à un transformateur combiné immergé dans l'huile
Type de collecteur35 kV GISLa plateforme offshore sélectionne GIS (entièrement isolé au gaz SF6)Résistant aux embruns, sans entretien, compact
À terre peut utiliser AIS ; GIS coûte plus cher
Transformateur d'isolement spécialIsolation de câble sous-marin 110 kVCharge capacitive du câble sous-marin + isolation diélectriqueSupprime les surtensions/résonances, protège l'export
La classification/impédance nécessite confirmation de l'institut de conception
Méthode d'exportCâble sous-marin 110 kVhvKv=110Connexion au réseau à terre
Près du rivage peut descendre à un câble sous-marin 35 kV
Classe de corrosionC5-M (marin)special.corrosion=C5-MDéclenche un traitement anticorrosion (C4+)
Prix séparé ; le moteur FOB ne l'inclut pas
Classification SVG±1 Mvar25% de 500 kW = 125 kvar → 1 MvarPF ±0,95, LVRT
≥1 Mvar plancher moteur

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/12Schéma unifilaire de la centrale de production — WTG → transformateur de boîte → GIS de sous-station offshore → transformateur d'isolement → câble sous-marin → réseau
Why: Le squelette production-export montre en un coup d'œil le chemin d'export de la plateforme offshore.
Dwg 12/12Schéma unifilaire du parc éolien — 1×500 kW WTG · 800 kVA boîte · 35 kV collecteur · 10 MVA 35/110 kV élévateur
Why: La topologie éolienne centrale — une éolienne-un transformateur + collecteur + élévateur — le squelette électrique du cas offshore.
Dwg 8/12Système de mise à la terre — Liaison équipotentielle de plateforme offshore + protection contre la foudre
Why: La mise à la terre/liaison équipotentielle de la plateforme offshore est essentielle pour la foudre et la sécurité du personnel ; les embruns salins élèvent le niveau des matériaux.
Dwg 10/12Configuration de protection — LVRT + protection de départ collecteur + protection de transformateur d'isolement/élévateur
Why: La coordination de protection du câble sous-marin et du transformateur d'isolement est la ligne de fond pour la sécurité d'export offshore.
Dwg 4/12Calcul de court-circuit — Niveaux de défaut collecteur / POI → dimensionnement des disjoncteurs
Why: Le pouvoir de coupure du disjoncteur GIS est vérifié par rapport aux niveaux de défaut du collecteur/POI.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 1 · Base de conception électriqueDwg 2 · Légende des symbolesDwg 5 · Codes et normes applicablesDwg 6 · Exigences de construction et d'essaiDwg 7 · Évaluation de la qualité de l'énergieDwg 9 · Protection contre les surtensions et SPDDwg 11 · Données techniques des équipements principaux

6 · Operation Demo (Deep-Read)

Flux d'énergie

WTG 500 kW → 0,69 kV → boîte 800 kVA jusqu'à 35 kV → GIS offshore → transformateur d'isolement spécial → câble sous-marin 110 kV vers la terre.

Réactif et qualité de l'énergie

±1 Mvar SVG réactif dynamique continu, PF ±0,95 ; capacité du câble sous-marin isolée par le transformateur d'isolement.

Défaut et protection

LVRT sur les creux, protection échelonnée des feeders collecteurs, différentiel du transformateur d'isolement/élévateur — protégeant l'export offshore.

Économie

1 040 250 kWh/an, 83 220 $/an ; 640 850 $ EPC, 9 ans de retour, 10,6 % TRI.

Other views (shown): LCC (coût du cycle de vie) · Qualité de l'énergie et harmoniques · Profil de tension · Caractéristiques du schéma · Déclassement environnemental

7 · Economics & Payback

Équipement FOB ≈ 491 625 $ (WTG 352 500 $ + boîte 37 000 $ + élévateur 29 500 $ + SVG 50 000 $ + appareillage MT 16 750 $ + RMU 5 875 $) ; EPC ≈ 640 850 $. GIS offshore, transformateur d'isolement spécial, anticorrosion C5-M et pose de câble sous-marin sont des postes POA supplémentaires non inclus dans le FOB. Annuel 1 040 250 kWh → 83 220 $/an ; retour sur investissement 9 ans, TRI 10,6 %, ROI 25 ans 181 %.

$640,850
Investissement EPC
9 ans
Retour sur investissement
10.6%
TRI
181%
ROI sur 25 ans
1.04 GWh
Production annuelle
$83,220
Revenu annuel

8 · FAQ

Pourquoi un parc éolien offshore a-t-il besoin d'un GIS ?
Les plateformes offshore sont limitées en espace/poids et corrosives par les embruns salins ; le GIS (entièrement isolé au gaz SF6) résiste aux embruns salins, est sans entretien et compact — le choix inévitable de collecteur pour une sous-station offshore.
Que fait le transformateur d'isolement spécial ?
Le câble sous-marin de 110 kV attire un courant de charge capacitif important ; le transformateur d'isolement assure l'isolation/capacité, supprimant les surtensions et la résonance pour protéger le chemin d'exportation.
Quel transformateur de boîte pour une turbine offshore de 500 kW ?
800 kVA (0,69/35 kV), une turbine-un transformateur, même base qu'à terre.
Que signifie la classe de corrosion C5-M ?
Classe de corrosivité marine sévère ISO 12944 ; l'équipement offshore nécessite un traitement galvanisé à chaud/inoxydable, tarifé séparément.
Quelle est la tension du câble sous-marin ?
110 kV vers le rivage dans ce schéma ; les petits parcs proches du rivage peuvent descendre à 35 kV.
Quel est le retour sur investissement ?
9 ans à 0,08 $/kWh PPA, TRI de 10,6 %, ROI de 181 % sur 25 ans, sur 1 040 250 kWh/an.
Le prix offshore est-il le même que celui à terre ?
Ce devis est la topologie équivalente à terre FOB équipement (491 625 $) ; le GIS offshore, le transformateur d'isolement, l'anticorrosion et la pose de câbles sont en supplément.
Pourquoi un SVG est-il nécessaire ?
Le code de réseau exige un PF ±0,95 ; le SVG ±1 Mvar fournit un réactif dynamique continu + un support LVRT.
Combien d'énergie par an ?
1 040 250 kWh (P50, CF≈24 %) ; P90 est de 986 906 kWh.

Special Considerations

  • La classe d'anticorrosion marine C5-M est signalée dans la configuration, mais le prix FOB du moteur n'inclut pas le coût du traitement anticorrosion — le chiffrer séparément.
  • Pour le GIS offshore, le transformateur d'isolation spécial et la pose de câble sous-marin sont des postes supplémentaires POA ; ce devis est la base FOB équipement de la topologie équivalente à terre.
  • Le transformateur principal élévateur est dimensionné au niveau moteur à 10 MVA (35/110 kV) ; un dimensionnement réel de sous-station offshore doit être établi par le bureau d'études à l'échelle du parc.
  • LVRT / code de réseau (GB/T 19963) n'est pas explicitement modélisé ; les parcs offshore font face à un fault-ride-through plus strict — confirmer avec le gestionnaire de réseau.
  • Les calculs côté réception (court-circuit 10/0,4 kV, écoulement de charge, arc flash, N-1) sont obsolètes en mode export de production — les ignorer ; les données côté installation sont dans windCalc/genPlant.

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