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.
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
Le brouillard salin marin (C5-M) corrode les équipements primaires et les enveloppes — la durée de vie des équipements de norme terrestre s'effondre.
Indicateurs de configuration anti-corrosion marine C5-M ; le collecteur 35 kV est mis à niveau en GIS (entièrement isolé au gaz SF6).
special.corrosion=C5-M signalé ; C4+ déclenche un traitement anti-corrosion.
Les plateformes offshore sont limitées en espace et en poids — les appareillages AIS conventionnels sont encombrants et nécessitent une maintenance fréquente.
Le GIS est compact et sans entretien ; le transformateur d'isolement spécial réduit la contrainte de courant de charge capacitif sur les équipements.
GIS 35 kV + transformateur d'isolement spécial forment le cœur de la sous-station offshore.
Les câbles sous-marins absorbent un important courant de charge capacitif avec des exigences d'isolation élevées — une connexion directe risque la surtension/résonance.
Un transformateur d'isolement spécial assure l'isolation d'isolement/capacité ; le câble sous-marin 110 kV rejoint la côte.
Le chemin d'exportation par câble sous-marin 110 kV est explicite dans le schéma.
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Transformateur de boîte | 800 kVA (0,69/35 kV) | 500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 = 525 kVA → 800 kVA | Une turbine-un transformateur, intégré à la plateforme offshore >3 MW turbines passent à un transformateur combiné immergé dans l'huile |
| Type de collecteur | 35 kV GIS | La 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 spécial | Isolation de câble sous-marin 110 kV | Charge capacitive du câble sous-marin + isolation diélectrique | Supprime les surtensions/résonances, protège l'export La classification/impédance nécessite confirmation de l'institut de conception |
| Méthode d'export | Câble sous-marin 110 kV | hvKv=110 | Connexion au réseau à terre Près du rivage peut descendre à un câble sous-marin 35 kV |
| Classe de corrosion | C5-M (marin) | special.corrosion=C5-M | Déclenche un traitement anticorrosion (C4+) Prix séparé ; le moteur FOB ne l'inclut pas |
| Classification SVG | ±1 Mvar | 25% de 500 kW = 125 kvar → 1 Mvar | PF ±0,95, LVRT ≥1 Mvar plancher moteur |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
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 %.
8 · FAQ
Pourquoi un parc éolien offshore a-t-il besoin d'un GIS ?
Que fait le transformateur d'isolement spécial ?
Quel transformateur de boîte pour une turbine offshore de 500 kW ?
Que signifie la classe de corrosion C5-M ?
Quelle est la tension du câble sous-marin ?
Quel est le retour sur investissement ?
Le prix offshore est-il le même que celui à terre ?
Pourquoi un SVG est-il nécessaire ?
Combien d'énergie par an ?
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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