Windkraft-Umspannwerk europäischer Bauart

Die verpackte europäische Windkraft-Umspannstation ist eine werkseitig montierte, kompakte Stromumwandlungseinheit, die speziell dafür entwickelt wurde, Mittelspannungsstrom von einer oder mehreren Windkraftanlagen zu sammeln, ihn auf ein netzkompatibles Niveau herunterzustufen (oder hochzuspannen) und sowohl die Turbine als auch das Versorgungsnetz vor elektrischen Störungen zu schützen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Umspannwerken ist dieses Gerät speziell für die besonderen Anforderungen der Windenergieerzeugung konzipiert:

● Hohe Vibrationstoleranz: Verstärkte interne Stromschienen und Anti-Lockerungs-Hardware.

● Anpassung an große Spannungsschwankungen: Bewältigt Ausgangsschwankungen von 400 V (Turbinenanschluss) bis 35 kV (Sammelnetz).

● Bereit für die Fernüberwachung: Integrierte SCADA-Anschlüsse für Turbinenkontrollräume.

Physisch behält die verpackte europäische Windkraft-Umspannstation die klassische europäische Dreikammerarchitektur (Hochspannungsseite, Transformator, Niederspannungsseite) bei, fügt jedoch windspezifische Funktionen hinzu: ein spezielles Schnittstellenschutzrelais, Oberschwingungsfilterklemmen und ein wetterfestes Gehäuse, das für Salzsprühnebel an der Küste ausgelegt ist.

Was kann es tun?

Hauptfunktion: Fungiert als elektrische Schnittstelle zwischen einem Windkraftgenerator und dem Mittelspannungssammelnetz.

Vier Kernaufgaben:

1. Spannungstransformation:Wandelt die Ausgangsspannung der Turbine (normalerweise 690 V) mithilfe eines im Gerät befindlichen Aufwärtstransformators in Sammelnetzspannung (10 kV–35 kV) um.

2. Fehlerisolierung:Schaltet die Turbine automatisch ab, wenn die Netzparameter (Spannung, Frequenz) außerhalb der zulässigen Grenzen liegen, und schützt so beide Anlagen.

3. Konditionierung der Netzqualität:Bietet Erdung, Überspannungsableiter und Filterpunkte, um Oberschwingungen zu reduzieren, die durch Frequenzumrichter innerhalb der Turbine erzeugt werden.

4. Energiemessung und -überwachung:Enthält CTs und PTs für Versorgungsunternehmen zur Messung der Einspeisetarife und zur Fernverfolgung der Leistung.

Da die verpackte europäische Windkraft-Umspannstation vollständig vorverdrahtet und getestet geliefert wird, ersparen sich Windparkentwickler monatelange elektrische Montage vor Ort. Eine Einheit versorgt entweder eine einzelne große Turbine (2 MW–6 MW) oder eine kleine Gruppe kleinerer Turbinen in einer „Daisy-Chain“-Konfiguration.

Produktparameter

Nachfolgend finden Sie die technischen Standardspezifikationen für die verpackte europäische Windkraft-Umspannstation von Lugao Power. Individuelle Bewertungen auf Anfrage möglich.

Produkteigenschaften und Anwendung

F1: Was unterscheidet die Wind Power Packaged European Type-Umspannstation von einer standardmäßigen europäischen Umspannstation?

A: Drei windspezifische Funktionen. Erstens ist der Transformator in einem europäischen Windkraft-Umspannwerk für den bidirektionalen Stromfluss und häufige Spannungsschwankungen ausgelegt – Turbinen laufen ständig hoch und runter. Zweitens verfügt der Niederspannungsraum über ein spezielles Netzschnittstellen-Schutzrelais, das innerhalb von 100 ms auslöst, wenn die Netzspannung oder -frequenz abweicht, wie in den Netzverbindungsstandards (z. B. IEEE 1547, IEC 61727) gefordert. Drittens verfügt das gesamte Gehäuse über schwingungsdämpfende Halterungen an allen elektrischen Kontakten. Bei Standardgeräten würde sich die Schraube nach sechs Monaten in der Nähe einer Turbine lösen.

F2: Wie geht dieses Gerät mit Blitzeinschlägen um, die in offenen Windparks häufig vorkommen?

A: Jedes europäische Windkraft-Umspannwerk ist sowohl auf der Hoch- als auch auf der Niederspannungsseite mit Überspannungsableitern vom Typ 1+2 ausgestattet (Entladekapazität 25 kA pro Pol). Darüber hinaus verfügt der Transformatorkessel über eine direkte Erdungsklemme für 120 mm² Kupferkabel. In unserem Werkstest simulieren wir 10/350μs Blitzimpulse bis 100kA ohne internen Überschlag.

F3: Kann dieses Umspannwerk sowohl für Onshore- als auch für Offshore-Windkraft genutzt werden?

A: An Land – auf jeden Fall. Für Offshore bieten wir eine aktualisierte Version namens „Offshore-Paket“ an. Die Standard-Windkraft-Umspannstation des europäischen Typs hat die Schutzart IP54 und ist für Küstengebiete an Land geeignet. Für Offshore-Anwendungen (auf Turbinenplattformen oder Jacket-Fundamenten) rüsten wir auf IP66 auf, verwenden eine C5-M-Beschichtung in Marinequalität (über 400 μm dick) und ersetzen alle Standard-Stahlschrauben durch Edelstahl 316L. Das Transformatoröl wird durch natürlichen Ester (biologisch abbaubar) ersetzt, um den Umweltvorschriften zu entsprechen.

F4: Was sind die häufigsten Anwendungsszenarien für dieses Gerät?

A: Vier Hauptanwendungen:

Produktionsdetails

Wie Lugao Power ein besser verpacktes Windkraft-Umspannwerk europäischen Typs baut

Detail 1: Antivibrationstechnik

Die meisten Ausfälle von Umspannwerken in Windparks sind auf gelöste Verbindungen aufgrund konstanter Turbinenschwingungen (0,5–2 Hz) zurückzuführen. Unsere Lösung: Jede Sammelschienenverbindung verwendet Belleville-Tellerfedern unter dem Schraubenkopf, die die Klemmkraft auch dann aufrechterhalten, wenn die Komponenten vibrieren. Bei den Anschlussblöcken handelt es sich um Käfigklemmenblöcke (keine Schraubklemmen). Interne Kabelbinder werden durch Sicherungsbänder aus Edelstahl ersetzt. Ergebnis: Nach 5.000 Stunden simulierter Vibration (2 g, 5–200 Hz-Sweep) bleibt das Drehmoment bei >90 % des Anfangswerts.

Detail 2: Transformatordesign für Windlastzyklus

Standard-Verteilungstransformatoren sehen konstante Lasten aus. Windtransformatoren erleben schnelle Schwankungen von 0 % auf 110 % in weniger als 10 Sekunden. UnserWindkraft-Umspannwerk europäischer Bauartverwendet einen Kern mit hoher Kurzschlussfestigkeit und einem axialen Klemmdruck von 4,5 MPa (im Vergleich zum Industriestandard 2,5 MPa). Bei den Wicklungen handelt es sich um kontinuierlich transponierte Leiter (CTC) und nicht um mehrere parallele Stränge, wodurch zirkulierende Stromverluste bei unsymmetrischen Lasten vermieden werden. Wir fügen auch faseroptische Temperatursensoren hinzu, die direkt in die LV-Wicklung eingebettet sind – nicht nur Top-Ölthermometer – und so Echtzeit-Hotspot-Daten an die Turbinensteuerung liefern.

Detail 3: Korrosionsschutz über den Lack hinaus

Windparks liegen in Umgebungen der Klassen C3 (Binnenland) bis C5-M (Offshore). An Schnittkanten versagt die herkömmliche Pulverbeschichtung. Unser Prozess:

1. Kantenversiegelung: Jede lasergeschnittene Kante erhält vor dem Lackieren eine Raupe Epoxid-Kantenversiegelung.

2. Zinkreicher Primer: 80 μm 95 % Zinkstaub-Epoxid-Primer (Opferschutz).

3. Zwischenbeschichtung: 100 μm Epoxidharz mit hoher Schichtdicke.

4. Deckschicht: 80 μm Polyurethan (RAL 7035 Lichtgrau oder kundenspezifisch).

Gesamt-DFT (Trockenfilmdicke) = mindestens 260 μm. Salzsprühtest bis 1.500 Stunden ohne Kriechen (ASTM B117).

Unser Vorteil gegenüber der Konkurrenz

Warum sollten Sie Lugao Power für Windkraft-Umspannwerke wählen?

Über 10 Jahre Erfahrung in der Herstellung von Elektrogeräten

Engagiertes Ingenieurteam für Transformatoren und Mittelspannungsschaltanlagen

Windkraft-Umspannwerkslösungen von 1 MVA bis 8 MVA

Werksprüfung vor dem Versand

Maßgeschneiderte Designs für Onshore- und Küstenwindprojekte

IEC-konforme Fertigung und Prüfung