Turbines per feeder
6
Calculadora de Dimensionamento de Transformador de Parque Eólico
Dimensione o transformador de cada turbina eólica a partir da sua potência nominal e fator de potência, e depois defina os alimentadores coletores e o transformador principal elevador.
Para promotores de parques eólicos e engenheiros eletrotécnicos que selecionam subestações tipo caixa, tensões de coletor e transformadores de ligação à rede para projetos onshore e offshore.
Usar a calculadora
Exemplo prático
Um exemplo de referência pré-calculado (rastreável — não requer JavaScript). Introduza os seus próprios parâmetros acima para obter um resultado em tempo real.
Exemplo 1 — turbinas de 4 MW, 20 unidades, coletor de 35 kV
Box transformer per turbine
5000 kVA
4 MW turbine · 20 units · 35/0.69 kV · Oil-immersed combined box transformer (35 kV)
Collector feeders
4
Main transformer
100 MVA
Total collector
100.0 MVA
Sizing calculation
| Turbine apparent power | 4 MW ÷ 1 × 1.05 = 4200 kVA (with 5% margin) |
| Standard box transformer | → 5000 kVA |
| Feeder capacity | 35 kV feeder ≈ 30 MVA |
| Turbines per feeder | 30 MVA ÷ 5.00 MVA = 6 (capped at 10) |
| Number of feeders | 20 ÷ 6 = 4 |
| Step-up main transformer | 100.0 MVA → 100 MVA · 35/110 kV |
Collector scheme
35 kV collector is suitable for feeder capacity up to ~30 MVA (6 turbines × 4 MW).
Bill of materials
| Equipment | Spec | Qty | Subtotal |
|---|---|---|---|
| Oil-immersed combined box transformer (35 kV) | 5000 kVA · 4 MW · 35/0.69 kV | 20 | POA |
| Collector network | 4 feeder(s) · 35 kV · 6 turbines per feeder | 1 | POA |
| Collector cable | YJV 3-core 35 kV XLPE · radial feeder (per feeder) | 4 | POA |
| Collector switchgear | 35 kV feeder breaker panels · 4 feeders + PT/SPD | 1 | POA |
| Step-up main transformer | 100 MVA · 35/110 kV | 1 | POA |
| Grounding & protection | collector system earthing + relay protection 50/51/51N + metering | 1 | POA |
| Total equipment (box transformers) | POA |
📐 Single-line diagram
Exemplo 2 — turbinas de 2 MW, 50 unidades, coletor de 10 kV
Box transformer per turbine
2500 kVA
2 MW turbine · 50 units · 10/0.69 kV · Oil-immersed box transformer (10 kV)
Turbines per feeder
7
Collector feeders
8
Main transformer
150 MVA
Total collector
125.0 MVA
Sizing calculation
| Turbine apparent power | 2 MW ÷ 0.95 × 1.1 = 2316 kVA (with 10% margin) |
| Standard box transformer | → 2500 kVA |
| Feeder capacity | 10 kV feeder ≈ 18 MVA |
| Turbines per feeder | 18 MVA ÷ 2.50 MVA = 7 (capped at 10) |
| Number of feeders | 50 ÷ 7 = 8 |
| Step-up main transformer | 125.0 MVA → 150 MVA · 10/35 kV |
Collector scheme
10 kV collector limits each feeder to ~18 MVA; consider 35 kV for larger clusters.
Bill of materials
| Equipment | Spec | Qty | Subtotal |
|---|---|---|---|
| Oil-immersed box transformer (10 kV) | 2500 kVA · 2 MW · 10/0.69 kV | 50 | POA |
| Collector network | 8 feeder(s) · 10 kV · 7 turbines per feeder | 1 | POA |
| Collector cable | YJV 3-core 10 kV XLPE · radial feeder (per feeder) | 8 | POA |
| Collector switchgear | 10 kV feeder breaker panels · 8 feeders + PT/SPD | 1 | POA |
| Step-up main transformer | 150 MVA · 10/35 kV | 1 | POA |
| Grounding & protection | collector system earthing + relay protection 50/51/51N + metering | 1 | POA |
| Total equipment (box transformers) | POA |
📐 Single-line diagram
Como foi calculado
- · Potência do transformador de caixa: S = (P_turb × 1000) ÷ PF × margem, arredondado para cima para um valor nominal padrão.
- · Carregamento do alimentador: cada alimentador coletor transporta um MVA de projeto (≈30 MVA a 35 kV, ≈18 MVA a 10 kV).
- · Turbinas por alimentador = floor(MVA do alimentador ÷ MVA do transformador de caixa), limitado a ~10 por razões de tensão.
- · Número de alimentadores = ceil(turbinas ÷ turbinas por alimentador).
- · Transformador principal elevador nominal ≥ MVA total do coletor na tensão do coletor/rede.
Normas referenciadas
| Standard | Scope |
|---|---|
| IEC 60076 | Transformadores de potência |
| IEC 61400-21 | Sistemas de geração de energia eólica — características de qualidade de energia de turbinas ligadas à rede |
| GB/T 19963 | Regra técnica para ligação de um parque eólico ao sistema elétrico |
| GB/T 17468 | Guia para a seleção de transformadores de potência |
Perguntas frequentes
What is a wind farm box transformer?
A wind farm box Transformer (or pad-mounted transformer) steps each turbine's output (typically 0.69 kV) up to the collector voltage (35 kV). It is sized to the turbine rating, usually 1.1-1.3x the generator capacity. A 3 MW turbine uses a ~3.5 MVA box transformer.
How do I size a box transformer for a wind turbine?
Box transformer MVA = turbine generator MVA plus auxiliary and margin, typically 10-30% above generator rating. A 2.5 MW generator at 0.9 pf needs about 3.2 MVA, so select 3.5 MVA. The calculator sizes the transformer and the collector feeder scheme.
What is the typical collector voltage in a wind farm?
Wind farm collector systems run at 33 kV or 35 kV (sometimes 10 kV for small farms), gathering each turbine through a box transformer then ring or radial feeders to the Substation. 35 kV is standard for farms above ~20 MW. The calculator models the collector feeder scheme.
What standards govern wind farm transformers?
Wind farm box transformers follow IEC 60076 (transformers) and GB/T 17467 for pad-mounted designs, plus IEC 61400 for the wind turbine electrical interface. They must withstand frequent load cycling and grid fault ride-through. The calculator cites these standards in its design basis.
How do box transformers handle turbine load cycling?
Wind turbines cycle between partial and full load continuously, causing thermal stress and tap-changer wear. Box transformers use vacuum tap-changers or fixed taps, low-loss cores, and are designed for frequent energization and harmonic content from converters. The calculator selects ratings with this duty in mind.
Incorporar esta calculadora
Adicione esta calculadora ao seu próprio site gratuitamente. O iframe adapta-se a qualquer largura e é executado inteiramente no navegador do seu visitante.
Ferramentas relacionadas
SelectionCalculadora de Seleção de TransformadorDesignConfigurador Híbrido de Energias RenováveisVerificationCalculadora de Central PV + Interligação à Rede
Os resultados são estimativas de engenharia para conceção preliminar e apenas para referência. Verifique sempre com as normas aplicáveis, a placa de características do equipamento e um engenheiro licenciado antes da aquisição ou instalação.
Send my complete design report
Get the full bill of materials, single-line diagram, calculation steps and FOB pricing as a PDF — free, no sign-up.
Your data stays private. No spam — only a reply to your enquiry.