Parc éolien terrestre de 500 kW : transformateur de boîte de 800 kVA (0,69/35 kV) + collecteur 35 kV + analyse approfondie de l'élévation à 110 kV
1×500 kW WTG · transformateur de boîte 800 kVA (0,69/35 kV) · collecteur 35 kV · élévateur 10 MVA 110 kV · SVG ±1 Mvar
1 · TL;DR Conclusion
Conclusion : ce parc éolien terrestre de 500 kW (1 × éolienne de 500 kW) utilise un transformateur de boîte de 800 kVA avec une configuration un générateur-un transformateur (0,69/35 kV) → un collecteur 35 kV (1 départ) → un transformateur principal élévateur 110 kV + SVG ±1 Mvar + appareillage de collecteur 35 kV — total du configurateur ≈ 491 625 $ (FOB), EPC ≈ 640 850 $, retour sur investissement en 9 ans, TRI de 10,6 %, ROI sur 25 ans de 181 % (niveau de faisabilité).
- •1×500 kW WTG → transformateur de boîte 800 kVA (0,69/35 kV, moteur "sec combiné") ; topologie un-aérogénérateur-un-transformateur
- •Collecteur 35 kV, 1 départ (≤10 aérogénérateurs/départ) ; transformateur principal élévateur 10 MVA 35/110 kV (limite moteur — un parc réel de 0,5 MW se raccorde directement en 35 kV)
- •SVG ±1 Mvar pour le support réactif selon le code de réseau (FP ±0,95 continu) + appareillage de collecteur 35 kV + RMU-SF6
- •Production 1 040 250 kWh/an (P50, CF≈24%), P90 986 906 kWh, revenus 83 220 $/an @ 0,08 $/kWh PPA
- •Économie : 640 850 $ EPC, retour sur investissement 9 ans, TRI 10,6 %, ROI 181 % sur 25 ans
2 · Solution Overview
Un parc éolien terrestre est un cas d'exportation de production à 100 % : l'éolienne produit à 0,69 kV, un transformateur de machine (un transformateur par éolienne) élève la tension à 35 kV, un départ collecteur regroupe la production, et un transformateur principal élévateur la porte à 110 kV pour le transport. Le mode exportation de production du configurateur modélise et chiffre toute la chaîne.
3 · Design Process & Rationale
1. Identification des besoins
Éolien terrestre de 500 kW, exportation 100 % vers le réseau, aucune charge locale ; l'indicateur explicite generationExport déclenche le mode d'exportation de production au lieu de la modélisation de distribution côté consommateur.
2. Dimensionnement de la source
Une éolienne de 500 kW (turbMw 0,5) ; installée 500 kW, alimentation effective 400 kW (facteur 0,8), part renouvelable de 100 %.
3. Tension de la génératrice
La borne machine de 0,69 kV est en basse tension et ne peut pas transmettre loin — elle doit être élevée sur site, ce qui explique exactement pourquoi un transformateur par éolienne existe.
4. Sélection du transformateur de boîte
500 kW ÷ 1,0 PF × 1,05 marge = 525 kVA → palier standard de 800 kVA (0,69/35 kV) ; à 35 kV, la petite machine est classée « Type sec combiné » par le moteur.
5. Conception du collecteur
Départ unique 35 kV (limite de départ 30 MVA → ≤10 × 800 kVA boîtes/départ) ; ce cas a 1 éolienne → 1 départ.
6. Élévation et POI
Transformateur principal d'élévation 35/110 kV (plancher moteur 10 MVA) + POI 110 kV ; un vrai parc de 0,5 MW se raccorde généralement à 35 kV — 110 kV s'applique aux parcs multi-éoliennes.
7. Réactif et qualité de l'énergie
Le raccordement au réseau nécessite un PF ±0,95 en continu (GB/T 19963), donc un SVG de ±1 Mvar est ajouté ; les harmoniques/clignotements de l'éolienne sont gérés par SVG + filtres.
Pain Points → Solution → Evidence
Un parc éolien n'a pas de charge locale — le dimensionner comme un système de distribution consommateur sous-estime l'équipement côté export.
Le mode export de production modélise toute la chaîne WTG→boîte→collecteur→élévation avec une économie basée sur le PPA.
Mode genPlant actif ; part renouvelable de 100 % ; revenus PPA de 83 220 $/an.
Le code de réseau exige LVRT et ±0,95 PF — une centrale passive se déclenche à toute chute de tension.
Le SVG ±1 Mvar fournit une réactive dynamique continue + un support LVRT, avec protection du départ collecteur.
La BOM inclut un SVG ±1 Mvar (PF ±0,95 continu) ; conforme à GB/T 19963.
Un transformateur par turbine signifie de nombreuses petites boîtes — le mauvais palier surdimensionne le coût ou surcharge.
Le moteur dimensionne la boîte selon la puissance nominale de la turbine/PF/marge et choisit le palier standard.
Demande brute de 525 kVA → palier standard de 800 kVA, un transformateur par turbine.
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 marge = 525 kVA → palier de 800 kVA | Une éolienne-un transformateur ; petite machine 35 kV classée « Type sec combiné » >3 MW les éoliennes passent à « Boîte combinée immergée dans l'huile » |
| Tension du collecteur | 35 kV | collectorKv=35 (conservé lorsque ≥35) | Limite de départ 30 MVA → ≤10 boîtes/départ <35 kV passe à une collecte de 10 kV |
| Transformateur principal élévateur | 10 MVA (35/110 kV) | Collecteur total 0,8 MVA → plancher moteur 10 MVA | POI 110 kV Liaison réelle 0,5 MW à 35 kV directement ; 110 kV est pour les parcs multi-éoliennes |
| Puissance nominale SVG | ±1 Mvar | 25% de 500 kW = 125 kvar → palier min 1 Mvar | PF ±0,95, support LVRT Plancher moteur ≥1 Mvar |
| P50 annuel | 1 040 250 kWh | 500 kW × 8760 h × CF 0,25 × 0,95 | 83 220 $/an à 0,08 $/kWh P90 = 986 906 kWh (CV 0,04) |
| Facteur de capacité | ≈24% | Vent à pleine charge 2190 h (8760×0,25) × 0,95 | Génère un TRI de 10,6% Ressource éolienne très spécifique au site |
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 → borne 0,69 kV → boîte 800 kVA jusqu'à 35 kV → départ collecteur → élévation 110 kV → export réseau, 100% en ligne.
Réactif et qualité de puissance
SVG ±1 Mvar réactif dynamique continu, PF ±0,95 ; harmoniques/flicker de la turbine gérés par le SVG.
Défaut et protection
Support LVRT sur les creux, protection échelonnée du départ collecteur, différentiel d'élévation — un seul défaut ne déclenche pas tout le parc.
Économie
1 040 250 kWh/an, 83 220 $/an ; 640 850 $ EPC, retour sur 9 ans, TRI 10,6%, ROI 25 ans 181%.
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 $ + transformateur de boîte 37 000 $ + élévateur 29 500 $ + SVG 50 000 $ + appareillage HT 16 750 $ + RMU 5 875 $ ; réseau collecteur et appareillage sont POA) ; EPC ≈ 640 850 $. Annuel 1 040 250 kWh → 83 220 $/an @ 0,08 $/kWh PPA ; 9 ans de retour sur investissement, 10,6 % TRI, 181 % ROI sur 25 ans.
8 · FAQ
Quel transformateur de boîte pour une éolienne de 500 kW ?
Pourquoi un collecteur de 35 kV ?
Quelle taille de transformateur élévateur de 110 kV ?
Quel est le retour sur investissement ?
Pourquoi un SVG est-il nécessaire ?
Combien d'énergie par an ?
Est-ce une éolienne-un transformateur ?
Que couvre 491 625 $ ?
Pourquoi stdKva est 500 alors que la boîte est de 800 kVA ?
Special Considerations
- Le transformateur principal élévateur est installé au sol à 10 MVA (le plus petit palier 35/110 kV) ; une ferme à turbine unique de 0,5 MW devrait réalistement se raccorder à 35 kV — l'élévation à 110 kV est destinée aux fermes utilitaires multi-turbines. Niveau de faisabilité, en attente de l'institut de conception.
- Le BOM chiffré de l'élévateur est YB-630/10 (10 kV, l'élévateur générique orienté PV du moteur) ; la portée du collecteur/élévateur éolien 35/110 kV (appareillage de collecteur + transformateur principal) est POA — à concilier avec l'institut de conception.
- LVRT / code de réseau (GB/T 19963) n'est pas explicitement modélisé dans le moteur — confirmer les exigences de fault-ride-through avec l'opérateur de réseau.
- Le réseau de collecteur et l'appareillage de collecteur sont des postes sans prix unitaire (POA) — le total est conservateur.
- Les calculs côté réception (court-circuit 10/0,4 kV, écoulement de charge, arc flash, N-1) sont obsolètes en mode d'export de production — les ignorer ; les données côté centrale sont dans windCalc/genPlant.
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