500 кВт Морская ветряная электростанция: Морская подстанция + КРУЭ + Специальный изолирующий трансформатор Глубокий анализ
1×500 кВт WTG · бокс 800 кВА (0,69/35 кВ) · КРУЭ морской подстанции · специальный разделительный трансформатор · подводный кабель 110 кВ
1 · TL;DR Conclusion
Заключение: данная морская ветряная электростанция мощностью 500 кВт (1 × 500 кВт WTG) использует блочный трансформатор 800 кВА одна турбина-один трансформатор (0,69/35 кВ) → морскую подстанцию с КРУЭ 35 кВ → специальный разделительный трансформатор → экспорт по подводному кабелю 110 кВ + SVG ±1 Мвар, с морской антикоррозионной защитой C5-M (КРУЭ/разделительный трансформатор оплачиваются отдельно) — итог конфигуратора ≈ $491 625 (FOB), EPC ≈ $640 850, окупаемость 9 лет, IRR 10,6% (уровень технико-экономического обоснования).
- •1×500 кВт WTG → трансформаторная подстанция 800 кВА (0,69/35 кВ) одна турбина-один трансформатор; интегрированная морская платформа
- •Морская подстанция с КРУЭ 35 кВ (антикоррозионная, компактная, низкое обслуживание) + специальный изолирующий трансформатор (емкость подводного кабеля / изоляция изоляции)
- •Экспорт по подводному кабелю 110 кВ + SVG ±1 Мвар (PF ±0,95) + морская антикоррозионная защита C5-M (отмечено в конфигурации)
- •Выработка 1 040 250 кВт·ч/год (P50), P90 986 906 кВт·ч, доход $83 220/год @ $0,08/кВт·ч PPA
- •Экономика: $640 850 EPC, 9 лет окупаемости, 10,6% IRR, 181% ROI за 25 лет
2 · Solution Overview
Морская ветряная электростанция отличается от наземной по условиям окружающей среды: коррозия от солевого тумана (C5-M), ограниченное пространство и вес платформы, а также экспорт по подводному кабелю. В дополнение к наземной структуре трансформатор в корпусе + коллектор + повышающий трансформатор, коллектор 35 кВ модернизирован до GIS, специальный изолирующий трансформатор обрабатывает емкостную зарядку подводного кабеля, и указан класс морской антикоррозии.
3 · Design Process & Rationale
1. Определение требований
500 кВт морской ветровой энергии, 100% экспорт; морская платформа и экспорт по подводному кабелю являются ключевыми ограничениями помимо наземных.
2. Расчет источника
Одна ветротурбина 500 кВт (turbMw 0,5); установленная мощность 500 кВт, эффективная подача 400 кВт, доля возобновляемых источников 100%.
3. Повышение напряжения на машине
Клемма 0,69 кВ повышается до 35 кВ на месте (шкаф 800 кВА) для снижения потерь сбора на шельфе.
4. Коллектор модернизирован до GIS
На морской платформе коллектор 35 кВ использует GIS (с газовой изоляцией SF6) — устойчив к соляному туману, не требует обслуживания, компактен — неизбежный выбор для пространства платформы и затрат на эксплуатацию и обслуживание.
5. Специальный изолирующий трансформатор
Подводный кабель 110 кВ потребляет большой емкостный ток зарядки; специальный изолирующий трансформатор обеспечивает изоляцию емкости для безопасного экспорта.
6. Экспорт и POI
Подводный кабель 110 кВ до берега; повышающий главный трансформатор 35/110 кВ (база двигателя 10 МВА).
7. Антикоррозия и качество электроэнергии
Класс морской антикоррозии C5-M (отмечен в конфигурации, цена отдельно); SVG ±1 Мвар для соответствия сети с коэффициентом мощности ±0,95.
Pain Points → Solution → Evidence
Морской соляной туман (C5-M) вызывает коррозию основного оборудования и корпусов — срок службы оборудования наземного стандарта резко сокращается.
Флаги конфигурации морской антикоррозионной защиты C5-M; коллектор 35 кВ модернизирован до GIS (полностью газоизолированный SF6).
special.corrosion=C5-M отмечен; C4+ запускает антикоррозионную обработку.
Морские платформы ограничены по пространству и весу — обычное распределительное устройство AIS громоздко и требует частого обслуживания.
GIS компактен и не требует обслуживания; специальный разделительный трансформатор снижает нагрузку от емкостного зарядного тока на оборудование.
GIS 35 кВ + специальный разделительный трансформатор образуют ядро морской подстанции.
Подводные кабели потребляют большой емкостный зарядный ток с высокими требованиями к изоляции — прямое подключение создает риск перенапряжения/резонанса.
Специальный разделительный трансформатор обеспечивает изоляцию/емкостную развязку; подводный кабель 110 кВ идет к берегу.
Путь экспорта по подводному кабелю 110 кВ явно указан в схеме.
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Боксовый трансформатор | 800 кВА (0,69/35 кВ) | 500 кВт ÷ 1,0 PF × 1,05 = 525 кВА → 800 кВА | Одна турбина-один трансформатор, интегрированный в морскую платформу >3 МВт турбины переходят на маслонаполненный комбинированный бокс |
| Тип коллектора | 35 кВ GIS | Морская платформа выбирает GIS (полностью газоизолированный SF6) | Устойчив к солевому туману, не требует обслуживания, компактный На берегу может использоваться AIS; GIS стоит дороже |
| Специальный изолирующий трансформатор | Изоляция подводного кабеля 110 кВ | Емкостная зарядка подводного кабеля + изоляционная изоляция | Подавляет перенапряжение/резонанс, защищает экспорт Номинал/импеданс требуют подтверждения проектного института |
| Метод экспорта | Подводный кабель 110 кВ | hvKv=110 | Подключение к береговой сети Вблизи берега может быть снижен до подводного кабеля 35 кВ |
| Класс коррозии | C5-M (морской) | special.corrosion=C5-M | Запускает антикоррозионную обработку (C4+) Цена отдельно; двигатель FOB не включает |
| Номинал SVG | ±1 Мвар | 25% от 500 кВт = 125 квар → 1 Мвар | PF ±0,95, LVRT ≥1 Мвар минимум двигателя |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Поток энергии
WTG 500 кВт → 0,69 кВ → блок 800 кВА до 35 кВ → морской GIS → специальный изолирующий трансформатор → подводный кабель 110 кВ на берег.
Реактивная мощность и качество электроэнергии
±1 Мвар SVG непрерывная динамическая реактивная мощность, PF ±0,95; емкость подводного кабеля изолирована изолирующим трансформатором.
Неисправность и защита
LVRT при провалах, ступенчатая защита фидеров коллектора, дифференциальная защита изолирующего/повышающего трансформатора — защита морской экспортной линии.
Экономика
1 040 250 кВт·ч/год, 83 220 $/год; 640 850 $ EPC, окупаемость 9 лет, IRR 10,6%.
Other views (shown): LCC (стоимость жизненного цикла) · Качество электроэнергии и гармоники · Профиль напряжения · Особенности схемы · Экологическое снижение номинальных характеристик
7 · Economics & Payback
Оборудование FOB ≈ $491 625 (WTG $352 500 + бокс $37 000 + повышающий $29 500 + SVG $50 000 + высоковольтное распределительное устройство $16 750 + RMU $5 875); EPC ≈ $640 850. Оффшорный GIS, специальный изолирующий трансформатор, антикоррозионная защита C5-M и прокладка подводного кабеля — дополнительные статьи POA, не входящие в FOB. Годовой 1 040 250 кВт·ч → $83 220/год; окупаемость 9 лет, IRR 10,6%, ROI за 25 лет 181%.
8 · FAQ
Почему морской ветропарк нуждается в GIS?
Что делает специальный изолирующий трансформатор?
Какой коробочный трансформатор для морской турбины 500 кВт?
Что означает класс коррозии C5-M?
Какое напряжение у подводного кабеля?
Какова окупаемость?
Цена морского исполнения такая же, как на берегу?
Почему необходим SVG?
Сколько энергии в год?
Special Considerations
- Класс морской антикоррозионной защиты C5-M отмечен в конфигурации, но цена FOB двигателя не включает стоимость антикоррозионной обработки — учитывать её отдельно.
- В береговом GIS специальный разделительный трансформатор и прокладка подводного кабеля являются дополнительными статьями POA; данное предложение — это база FOB оборудования для эквивалентной наземной топологии.
- Повышающий главный трансформатор на уровне двигателя составляет 10 МВА (35/110 кВ); реальная мощность морской подстанции должна быть рассчитана проектным институтом в масштабе парка.
- LVRT / сетевой кодекс (GB/T 19963) явно не моделируется; морские парки сталкиваются с более строгим fault-ride-through — уточнить у оператора сети.
- Расчёты на приёмной стороне (КЗ 10/0,4 кВ, поток нагрузки, дуговая вспышка, N-1) устарели в режиме экспорта генерации — игнорировать их; данные со стороны установки находятся в windCalc/genPlant.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Комплексная поставка оборудования для традиционной и солнечной энергетики
От проектирования систем распределения электроэнергии до солнечной энергии — трансформаторы, распределительные устройства, подстанции и солнечное оборудование, размеры и цены в одном месте. Воспользуйтесь нашими калькуляторами, чтобы получить полную спецификацию материалов и цену FOB.