风电机组的照明配电系统设计

第２８卷第ｌ２期

２０１１年１２月

机 电 工 程

Ｖｏ１．２８ Ｎｏ．１２

Ｄｅｃ．２０１１

Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

风电机组的照明配电系统设计

杨震宇，史晓鸣，吴文深

（浙江运达风电股份有限公司，浙江杭州３ １００１２）

摘要：为了解决风电机组安全运行和设备维修的照明问题，在对风电机组的照明灯具、照度和应急电源进行计算与分析的基础上，建

立了照明配电系统和风电机组之间的关系，提出了采用正常照明、局部照明和应急照明三级照明设置方法，并进行了计算和研究。风

电场现场的应用结果表明，该系统稳定、可靠，能满足现场需要。

关键词：风力发电机组；照明配电；照度；正常照明；应急照明

中图分类号：ＴＭ６１４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—４５５１（２０１１）１２—１４９５—０７

Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ

ＹＡＮＧ Ｚｈｅｎ—ｙｕ，ＳＨＩ Ｘｉａｏ—ｍｉｎｇ，ＷＵ Ｗｅｎ－ｓｈｅｎ

（Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｗｉｎｄｅｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｎ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ，ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ａｐｐｌｉａｎｃｅ，

ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ，ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｆｉｇｈｔｉｎｇ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ ｗａｓ

ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｕｓｉｎｇ ｔｈｒｅｅ一－ｓｔｅｐ ｆｉｇｈｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｎｏｒｍａｌ ｆｉｇｈｔｉｎｇ，ｐａｒｔｉａｌ ｆｉｇｈｔｉｎｇ ａｎｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ，ｎｅｗ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ

ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｉｇｈｔｉｎｇ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｍｅｅｔｓ ｔｈｅ ｏｎ－ｓｉｔｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ；ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ；ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ；ｎｏｒｍａｌ ｌｉｇｈｔｉｎｇ；ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｌｉｇｈｔｉｎｇ

Ｏ引 言

风能是目前最具备规模开发条件的可再生洁净

能源，随着现代科学技术的迅猛发展，风电机组的单

机容量越来越大，为了能吸收更多的能量，机组的安

装高度不断增加，叶轮直径加大…。而机组内的照明配

电系统，对整机安全运行和设备检修有着不可或缺的

作用。风电机组的照明系统主要是分为机舱照明和塔

筒照明两部分。

照明配电系统的设计跟风力发电机组安装地点

的自然条件和周围环境有关，存在不确定性，需要具

图１风力发电机组示意图

１一风轮；２一机舱；３一塔架上段；４一塔架中段；５一塔架下

段；６一电器控制柜；７一基础

体问题具体分析，本研究针对风电机组的照明配电系

统进行分析与设计。

１．１ 机舱

１机组结构简述

水平轴风力发电机组示意图如图１所示。 恶劣的天气条件下也可以不打开机舱罩进行维护，具

收稿日期：２０１１—０４—１５

机舱包括机舱座和机舱罩两部份 。机舱内有足

够的空间用于维护，并配有相应的照明系统，即使在

作者简介：杨震宇（１９６７－－），男，浙江桐乡人，高级工程师，主要从事风能开发利用方面的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｚｙ＠ｃｈｉｎａｗｉｎｄｅｙ．ｎｅｔ

机 电 工 程 第２８卷

有可靠的防雨、防霜、防雪、防沙尘等性能。 本研究结合风电机组的结构特点和安装地区的

１．２ 塔筒

自然环境，进行了照明配电系统的优化设计，实现绿

色照明。在塔筒和塔架透光性较差的情况下，通过电 风力发电机组的塔架为圆锥形钢结构焊接构件，

气照明实现光过渡，使得由于机组内、外亮度对比变 是风力发电机组的主要承重构件。塔筒通常分为上段、

化引起的“黑洞”效应降至最低，设置了应急照明，采

用ＵＰＳ或ＥＰＳ电源供电，在紧急情况下维持约３０ ｍｉｎ

的供电能力，以便维护人员进行特殊环境下的照明要

求和安全撤离，并保障机组的安全运行。照明控制方

式根据运行需要，可集中控制、分组控制或单独控制。

中段、下段和基础段等四部分，各部分采用高强度螺栓

连接，塔筒的空间较小，无窗口而呈封闭状态。根据安

装高度的不同，塔筒内部的照明设备布置也有所不同。

以ＷＤ７５０型风力发电机组为例，不同轮毂高度

的塔架各段的外形尺寸数据如表１所示。

表１ ＷＤ７５０风电机塔简参数（ｍｍ）

３照度计算

３．１ 机组最小照度值

目前，尚未有风力发电机组的统一照明标准，可

以根据《民用建筑电气设计规范 Ｃ＿ｌ１６—２００８关于“电

梯井道的照度不小于５０ ｌｘ”的要求，或根据业主对照

度的要求，选择最小照度值ｌ３。正常照明时，塔筒的最

低照度为５０ ｌｘ，机舱的最低照度为１００ ｌｘ；局部照明

时，按照度３００ ｌｘ以上来选择和配置灯具；安全照明

时，光照度维持在ｌ０ ｌｘ以上。

３．２ 几点假定

２照明配电系统设计目的

照明配电系统的设计目的：①优化照明设计，节

约电能；②选择合理的照度标准；③合理采用电光源、

电气附件等；④优化照明控制。

风力发电机组的照明通常分为正常照明、局部照

明和应急照明：

由于风电机组结构的特殊性，为简化计算起见，

本研究作如下的假定：

３．２．１塔架

（１）正常照明。保证风力发电机组稳定安全运行，

方便维护人员日常工作要求，一般由市电供电。

（２）局部照明。为临时性电源供电，以满足机组运

行过程中监控和检修设备之需要。可在机舱和塔筒内

部主要设备的安装处，设置若干备用电源插座。

（３）应急照明。一般为安全照明和疏散指示标志

照明，安全照明为正常照明的一部分。当正常照明因

故失电

（开、闭

本研究以ＷＤ７５０风电机组６５ ｍ高的塔架为例

进行照度的计算。

假定在塔筒的内壁表面涂浅灰色油漆，并设置检

修用铁扶梯，如图２（ａ）所示。

Ｉ ； ＝－一一－一ｉ一苎…｝ — ・…．． ０…．…．。．．】． ……～—— ． 止—

１一， ．

。

…

Ｏ正常照明灯具（星灯）●紧急照明灯具（星灯） 紧急照明数量上部：３中部２ Ｆ部正 正常工作灯数量上部：１０中部：８下部：８

（ｂ）

ｏ正常照明灯具（星灯）●紧急照明灯具（星灯） 紧急照明数量上部０中部３ Ｆ部：３ 正常工作灯数量上部：１Ｏ中部：１２下部：ｌ２

（ｃ）

图２塔筒照明灯具布置图

第１２期 杨震宇，等：风电机组的照明配电系统设计 ・１４９７．

由于塔筒的空间较小，无窗口呈封闭状态，相当 ３．３ 计算步骤

３．３．１计算公式

利用系数法适用于灯具均匀布置的一般照明及

于一条竖立的狭长的走廊。以铁扶梯为假想光照工作

面，在其对面的塔壁上安装照明灯具，每一安装高度

设置照明灯具。两种不同间距的照明灯具的均匀布置

方案如图２（ｂ）、图２（０）所示，采用不同的光源，对上、

中、下各段分别进行照度计算。

由于塔筒截面为圆形，本研究用等效正方形断面

来进行照度计算。各段塔筒的尺寸示意图如图３所示。

设塔筒的平均直径为ｄ，等效正方形边长为０，则：

利用周围墙、天花板作为反射面的场所。每一个灯具

内灯泡的光通量：

Ｆ—ＥＫ

ＺＳ（１ｍ） （３）

…

Ｖ叼

最小照度值：

Ｅ＝ 一ＫＺＳ、（１ ｘ） （４）、－ｒ

｝ ＝ （１）

＝ ～ｄ ０－８８６－ｄ （２）

式中：Ｋ一减光补偿系数；ｓ一房间面积，ｍ ；Ⅳ－＿灯具数

量； 光通利用系数； 最小照度系数（平均照度与

最小照度之比）。

式（３）是当要求最小照度为 时，每一个灯具所应

发出的光通量（１ｍ）；如果只需保证平均照度时，则不必

乘以最小照度系数ｚ，一般是按照最小照度计算的。

３．３．２计算步骤

（１）将所选灯具布置好，确定合适的计算高度。

（上截面） （中截面） （下截面）

图３灯具断面布置示意图

（２）根据灯具的计算高度ｈ及房间尺寸ａ，ｂ确定

室形指数ｉ（ｉ＝ａ・６／ （ａ＋ｂ）】，ｎ・６＝５）。

（３）根据所选灯具的型号和墙壁、天花板与地面

具体计算数据如表２所示。 的反射系数以及室形指数ｉ，查得相应的光通系数叼。

表２塔简截面尺寸

（４）确定系数ｚ值和Ｋ值。

（５）根据规定的最小照度，按式（１）计算每只灯

具所必须的光通量。

（６）根据计算的光通量选择灯泡的功率。

（７）按式（２）验算实际的最小照度。

３．２．２机舱

３．４计算数据处理

３．４．１ 正常照明时的照度计算 ＷＤ７５０风电机组的机舱外形尺寸为６ ６００ｘ２ ９３０ｘ

本研究选择照明灯具为普通白炽灯（ＰＺ２２０—１００、

Ｐｚ２２０—６０）和电子节能灯（ＹＰＺ２２０／３５、ＹＰＺ２２０／６５、

ＹＰＺ２２０／８５），在上、下层灯具的不同问距或不同的灯 出机组底部安装平面的０．６５ ｍｍ处为光照工作面。

２７３０ｍｍ，两种不同的照明灯具布置方案如图４所示。

机舱的照明灯具可依机舱的具体结构进行布置，以高

具数量的情况下，分别进行照度计算，选择较好的布

置方案。

塔筒内，照明灯具为垂直安装：

（１）图２（ｂ）方案，上、下层的灯具间距为５ ｍ，每

一

圆正常照明灯具（平口灯头） ０紧急照明灯具（平口灯头）

安装高度分别安装２盏和１盏灯具，计算数据如表

（２）图２（ｃ）方案，上、下层的灯具间距为３．５ ｍ，每 图４机舱照明灯具布置图

（ａ）布置一 （ｂ）布置二

３、表４所示。

表３每一安装高度设置两盏灯具的照度（上、下层的灯具间距为５ ｍ）

．

１４９８． 机 电 工 程 第２８卷

一

安装高度分别安装２盏和１盏灯具，计算数据如表

机舱内照明灯具水平安装。计算数据如表７所示。

移动照明灯具来实现。

３．４．３应急（安全）照明时的照度计算

应急照明灯具的布置情况如图２（ｂ）、图２（Ｏ）、图

５、表６所示。

３．４．２局部照明时的照度计算 ４所示，其光照度为：

在机舱和塔筒内部，局部照明作为正常照明的补

充，局部照明的照度保证在３００ ｌｘ以上，可利用临时

（１）塔筒，不同间距时的计算数据如表８、表９所示。

（２）机舱，不同间距时的计算数据如表ｌ０所示。

表４每一安装高度设置一盏灯具的照度（上、下层的灯具间距为５ ｍ Ｊ

第１２期 杨震宇，等：风电机组的照明配电系统设计 ・１４９９・

４照明灯具的选择与布置

４．１ 概述

缆采取固紧措施。

为了便于机组的运行检修，本研究在塔筒底部的

配电控制问设置局部照明，选用手提式、移动式照明灯

具，电气连接线选用橡皮电力电缆，易于移动和避免损

伤。照明电源由备用单相电源插座引出。为了便于机组 济性）进行综合对比。光源的种类大概分为：白炽灯、

检修时的临时用电，设置若干三相电源插座箱。 荧光灯、金属卤化物灯及ＬＥＤ灯Ｈ］。各光源的技术指

关于上、下层灯具的间距问题，应按最低照度的

要求来确定。

４．３ 机舱

照明设计应对光源的各种性能（例如技术性和经

标如表１１所示。为节约电能，应积极推广使用高光

效、长寿命光源＿５］。就风力发电机组而言，塔筒和机舱

照明基本要求：

（１）保证足够的照度和必要的照明质量，包括良 机舱通风条件比塔筒好，但常有表面凝露的现

好的颜色显现，合理地限制眩光等。确保使用安全，包

括防止照明系统运行引起火灾和电击事故，以及发生

意外事故时保证人员安全疏散所必需的照明。 灯等，照明光源选用白炽灯或裸钨灯等。需要临时观

（２）尽可能选用寿命长、安全可靠、维护简单方便

且有防潮、防溅、防污性能的照明灯具；光源品种尽可

象，灯具应具有防潮、防溅、防污的性能，同样要易于

维护和更换，如选用矿用安全灯、防水防潮灯或平面

察设备的局部照明，其实施方法与塔筒相同。

４．４ 其他

能少，以减少维护工作量；照明灯具要合理布置，有效

发挥灯具作用。 指示标志灯，提供安全出口标记；

（３）实现绿色照明，节约电能。

（１）在塔简的门框上方，设置自充电式应急疏散

（２）宜在机舱顶部设置航空障碍灯。

（４）考虑灯具的投资成本。

４．２ 塔筒

５供电系统

５．１ 概述

塔筒的空间较小呈封闭状态，通风条件极差。塔

筒内部潮湿，在运行过程中，电气元件的电磁线圈等

散发的热量和空气中大量水汽，常在各种电气元件表 系统输入电压为３ ～４００ Ｖ，需要通过自偶变压器或

面凝露，严重时使电气元件绝缘损坏和电气短路。因

此，照明灯具应具有防潮、防溅、防污的性能，并且透

（１）由于机组输出电压为３ 一６９０ Ｖ，而照明配电

电力变压器进行电压变换。

（２）风力发电机组的照明配电系统为ＴＮ—Ｓ制或

烟雾性能好，以及寿命长、易启动、高效节能等特点。 ＴＮ—Ｃ—Ｓ制，电气中性线（Ｎ）与保护零线（ＰＥ）分开敷

照明灯具的安装位置视电气和机械设备的布置

设，以利人身安全［６］。

情况灵活安排。光线不宜被机械和电气设备或电缆等

物件遮挡。同时应保证各段塔筒有足够的亮度，避免

产生眩光或有不舒适的感觉。由于发电机组至控制屏 急照明的要求，供电系统内设置ＥＰＳ电源或ＵＰＳ电

之间，连接着许多电力电缆、控制电缆和通信电缆，它 源，由专用电源供电；照明配电回路应满足正常照明

们或悬挂敷设，或沿塔架内壁敷设，施工时应尽量避 和应急照明的自动切换；工作照明回路和应急照明回

免灯具与电力电缆安装在同一侧。不同安装高度的灯 路可共同安装在同一配电箱内。

具，其安装位置应予适当的调整，或对临近敷设的电 （４）各照明配电支路在电气布线时增设ＰＥ线，选

（３）照明配电系统为放射式配电系统，塔筒和机

舱内的照明灯具分别实行就地集中控制。为了满足应

・

１５００・ 机 电 工 程 第２８卷

用漏电式保护自动开关。 式中： 、 、５ 一该用电设备组的有功、无功、视在

（５）设置备用电源，内含三相和单相电源，以利于

检修和维护。

５．２用电负荷计算

机组照明设备的配置情况，如表１２所示。

５．２．１计算公式

计算负荷和计算电流； 一该用电设备组的设备容量

总和，但不包括备用设备容量；ｕｅ． 一额定线电压；

额定相电压；ｔｇ 一与运行功率因数相对应的正

一

切值；Ｋ『＿－该用电设备组的需用系数。

５．２．２计算数据处理

照明灯具（以图２和图４为例）选用ＰＺ２２０—１００

低压用电设备的电气负荷计算采用需要系数法，

按用电设备的性质进行分类。同类单组用电设备的计

算公式为 ： （１）正常照明容量估算，如表ｌ３所示。

＝

型白炽灯为例，进行用电设备的负荷计算。

（２）应急照明容量估算，如表１４所示。

５．３ 配电系统设计 Ｑｊ，＝ （ｋｖａｒ） （６）

Ｋｘ・Ｐｅ（ｋＷ） （５）

：

（ｋＶＡ） （７） 、／ ＋

一￣１０。 （８） 厶＝—

、／３

由表１３～１４知，虽然用电容量不大，但考虑到１３

常的电气维修，本研究采用三相四线电源（３ｑ￣３８０／

２２０ Ｖ）供电。整台风力发电机组在配电间设置总照明

或：

：——

配电箱，在机舱设置分照明配电箱。照明灯具以集中

显一 （９）

、／３ ． ・Ｃｏｓ￣ｐ

控制为主，应急照明作为正常照明的一部分并与此同

时使用，考虑由同一单相电源供电。

三相电源，且ｕｅ ＝３８０Ｖ时：

＝—

Ｌ）×１０ （Ａ） （１０）

６应急照明的电源及其控制

６．１应急照明切换时间

、／３ ３８０

单相电源，且 ＝２２０ Ｖ时：

＝ ×１０ （Ａ） （１１）

应急照明由ＥＰＳ电源供电。ＥＰＳ的电气原理方框

图如图５所示。系统主要包括整流器、充电器、蓄电池

组、逆变器、互投装置等部分。其中，逆变器是核心。整

表ｌ２机组照明设备的配置情况

第１２期 杨震宇，等：风电机组的照明配电系统设计 ・１５０１．

电终止电压，Ｖ； 逆变器效率；， 最大放电电流。

（２）ＥＰＳ技术参数：

图５ ＥＰＳ的电气原理方框图

电池供电标称为１９２ ＶＡＣ时，正常电压２２０ ＶＡＣ，

放电终止电压１６５ ＶＡＣ；

逆变器效率Ｏ．９２；每只为１２ Ｖ的电池，放电终止 及逆变器模块供电。逆变器的作用则是将直流电变成

电压按１０－３ ｖ计算。

（３）计算举例：

由表ｌ２知，应急电源的计算容量Ｐ＝２．９ ｋＷ，ＥＰＳ

的计算容量为： 时，ＥＰＳ必须瞬间切换至蓄电池组侧供电，要求转换时

流器的作用是将交流电变成直流电，充电器对蓄电池

交流电，给负载稳定持续地供电，互投装置保证负载在

市电及逆变器输出间的顺利切换［８］。在市电供电正常

时，ＥＰＳ是通过它的交流旁路向负载供电。在市电故障

间￣＜２５０ ｍｓ。即在市电供电中断或市电电压超限（±１５％

或±２０％额定输入电压）时，由ＥＰＳ中的逆变器来供电。

６．２ ＥＰＳ的装机容量

应急照明对ＥＰＳ的应急供电时间按工艺要求来

决定，但要保证应急照明的照度值不低于正常照度值

的５％。

ＥＰＳ的带负载能力，不仅需要考虑逆变器在不同

功率因数时的额定输出特性，还需要根据所使用的不

同型号的应急照明灯具来选配ＥＰＳ的输出功率和机

型。同时，ＥＰＳ的输出功率需考虑留有５０％一１００％的余

量。若带有感性负荷，输出功率应留有更大的余量。 ｃ点逆变器输出功率为：４ｘ０．８＝３．２ ｋＷ；

（１）当应急照明采用白炽灯时，ＥＰＳ的满载输出

功率为：

５： 一０（ｋＶＡ） （１２）

８ 、

．

式中： ＥＰｓ满载输出的视在功率，ｋＶＡ；Ｐ＿应急照

明灯具的总安装容量，ｋＷ；功率因数取０．８（因ＥＰＳ逆 在进行应急照明供电设计时，本研究可采取“应

变器的输出功率按Ｃｏｓｑ￣＝０．８时的视在功率标注的）。 急照明作为正常照明的一部分并与此同时使用”的这

（２）当应急照明采用荧光灯时，实际选用ＥＰＳ的

满载输出功率为：

．ｓ＝ （ｋＶＡ） （１３） ７ 现场应用情况

其中：系数取（１．３ １．５），其原因是荧光灯启动时，

存在较大的浪涌电流，故容量应增大。

６．３ ＥＰＳ电池配置方案

原则上，ＥＰＳ可以带具有各种不同功率因数的负

载。ＥＰＳ为应急照明系统供电，要求持续工作时间不

宜≤３０ ｍｉｎ。

应急电源采用单体逆变技术，集充电器、蓄电池、

逆变器及控制器于一体。系统内部设计了电池检测、

分路检测回路。 本研究就照明配电系统、照明灯具的选择、照度

（１）基本公式：

，ｎ３ｍｃ ： 一 介 （１４＼ ／）

／Ｓｎ／ｎ。叼

Ａｈ＝，・ｈ （１５）

式中：ｓ—ＥＰＳ容量，ＶＡ；Ｃｏｓ 一功率因数； 电池放

５＝ ＝１＿５×２＿９＝４．３５（ｋＶＡ）

选取Ｓ＝４ ｋＶＡ，则：

一１６５ ２１．７１（Ａ）

： ：

ｘ０．９２一 ‘ 、

应急时间为３０ ｍｉｎ，蓄电池的安时为１０．８６ Ａｈ

（２１．７１ ｘ０．５）。本研究选择一组１６节１２ Ｖ／１７ Ａｈ

（ＮＰ１７—１２型）蓄电池。

６．４ 逆变器及整流器容量计算

如图５所示，则：

Ｂ点直流侧（ＤＣ）功率为：３．２／０．９２＝３．４８ ｋＷ；

直流侧（ＤＣ）电压：额定１９２ Ｖ，最低值１６５ Ｖ；

ＥＰＳ由电池供电之低电压点为３．２￣１０３／１９２＝

１６．６７ Ａ（额定值），３．２￣１０３／１６５＝１９．３９ Ａ（最大值）。

６．５ 控制

一

形式，并设有单独的控制开关及配电线路，没有必

要将全部应急照明灯都选用带蓄电池的照明灯具。

该照明配电系统已应用于ＷＤ７５０型风电机组，从

现场实际使用情况来看，该照明配电系统合理地分配

了光源降低了“黑洞”效应，又兼顾各类照明的要求。在

现场出外电网因故障突然断电时，风电机组的应急照

明系统能迅速投入，保证临时的紧急照明需要，为风电

机组的正常维护和临时应急照明提供了保障。

８结束语

的选择与确定、应急电源的计算与选择等问题进行了

分析与研究，并在风电场现场实际使用。现场使用情

况良好，既方便实用又增加了风电机组的安全性。目

前已批量推广使用。

（下转第ｌ５ｌ５页）

第１２期 杨晓露，等：火力发电厂３００ ＭＷ级供热机组凝结水泵配置分析 ．１５１５．

注：本表全年运行费 为电价与全年耗电量乘积，其他运行费用较少，未考虑。

２ 结束语 参考文献（Ｒ

按“年费用最小法”原则是设备选型的典范依据，

ｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：

各方案年费用排序分别为方案Ｚ（２ｘ１００％容量凝结水

泵加变频器），方案四（３ｘ５０％容量凝结水泵加变频

器），方案一（２ｘ１００％容量凝结水泵），方案二（３￣５０％

容量凝结水泵），其中因为方案四耗电量高，操作复

杂，安全可靠性较差本研究不作推荐，而方案三年费

用最小为１５９．４万元／年，则应为４个方案中最理想的

方案。采用此方案４年就可以回收成本。而其他配置

方案投资都较本方案高。

方案三采用变频器为一拖二，变频器容量与单台

凝泵电机容量相对应，不但系统简单，而且无论在任

何工况都可以保证机组运行的安全性。

在经济性比较中，凝结水泵加变频器的配置方案

［１］中华人民共和国国家经济贸易委员会．《火力发电厂设计

技术规程）｝（ＤＬ５０００－－２０００）［Ｍ］．北京：中国电力出版社，

２００１．

［２］王泓，陈奕夫．３００ ＭＷ机组凝结水泵优化配置方案

［Ｊ］．吉林电力，２００８（４）：１２—１４．

１ ３ Ｊ ＢＵＲＲＯＷＳ Ａ．Ｎｅｗ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ ｐｕｍｐｓ ｆｏｒ

Ｒｕｓｓｉａｎ ｐｏｗｅｒ ｌＪ Ｊ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｗｏｒｌｄ Ｐｕｍｐｓ，２００４，４５

（７）：３２—３３．

１ ４ Ｊ ＣＡＲＥＹ Ｇ．Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ ｐｕｍｐｓ…ｂｏｉｌｅｒ ｆｅｅｄ ｐｕｍｐｓ…ｗｈａｔｓ

ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ［Ｊｊ．Ｏｉｌｈｅａｔｉｎｇ，２００９，６８（６）：１０—１５．

【５ Ｊ ＹＵ Ｘｉｎ－ｙｉｎｇ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ

ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｅｎｅｒｙ ｓｇａｖｉｎｇ［Ｊ Ｊ．Ｅｎｅｒｇｙ，２００７（２）：６－８．

［６］中国电力工程顾问集团公司．火电工程限额设计参考造

价指标（２０１０年水平）［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２０１０．

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［８］郭立君，何川．泵与风机［Ｍ］．北京：中国电力出版社，

１９９４．

的初投资没有考虑设备的寿命问题，一般火力发电厂

的设备选型要求寿命３Ｏ年，但一般的变频器的使用寿

命保证值只有ｌ５年。这样在发电厂的寿命期内存在更

换一次变频器的可能性。但是由于成本回收的比较快，

所以凝结水泵加变频器优越性还是比较突出的。

选型研究［Ｊ］．热机技术，２００９（１）：５—１４．

［９］闫斌．火电供热机组凝结水泵系统优化配置探讨ＥＪ］．

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综上所述，本研究推荐火力发电厂３００ ＭＷ级供

热机组凝结水泵采用“２ｘ１００％容量凝结水泵（变频器

一

拖二）”的方案。

［编辑：张翔］

（上接第１５０１页）

［５］田长虹．关于对大中型商业建筑照明的浅析［Ｊ］，电工技

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［编辑：张翔］