风电场集电系统接地方式及相关保护方案探讨

风电场集电系统接地方式及相关保护方案探讨

摘要:随着风电场容量的增加,架空线路长度增长,系统单相接地电容电流不

断增大,架空线路的单相接地故障不能及时切除,有可能发展为两点或多点接地

短路故障,导致风电场风机大面积停机。中性点接地方式选择是风电场安全运行

所涉及的关键问题之一,合理地选择风电场主变的中性点接地方式,有利于防止

故障的发展及大面积停机事件,提高风电场运行的安全与稳定。我国现有的中性

点接地方式主要分为不接地系统、经消弧线圈接地系统和经电阻接地系统等方式。本文主要对中性点经电阻箱接地方式选择及相关保护方案进行探讨。

关键词:风电场;集电线路;接地方式;相关保护

1 风电场升压站的中性点接地方式选择

1.1集电线路的选型与中性点接地方式选择

风电场根据地区的地形地貌一般选择以架空线路为主,在风机箱变低压侧采

用电力电缆的接线方式。架空线路接地的绝大部分因素是因气候条件和外部因素

造成,故障多发生为间歇性接地,由于查找架空线路故障点要较长时间,如不及

时跳闸,故障点在恶劣天气条件下,很容易发生相间短路,扩大事故。这种情况

下采用中性点经电阻接地,可以快速切除接地故障,同时避免了汇集线路带“病”

运行的很多弊端,确保风电场安全稳定运行。

1.2接地电阻的选择

风电场集电系统中性点接地电阻的大小由阻性大小来决定,而实际应用的阻

性电流根据集电线路的电容电流来确定。中性点经电阻接地原理是当系统发生单

相接地时,故障点的电弧从熄灭到重燃一般为半个周期,非故障相的电容电流经

中性点流经电阻,并释放大量的电荷。补偿后的阻性电流不小于容性电流时,一

般选择Ir为1.25-1.5倍的Ic,可将间歇性孤光过电压限制在2.6倍。同时电阻性

电流大小的选择该应接地保护的灵敏度,一般灵敏系数为2倍。

以宁夏区域某风电场升压站为例,宁夏区域某风电场每台变压器容量为

50MW,主变低压侧经电阻柜接地,每台主变带33台1500kW容量的双馈发电机,机组出口电压为690V,机组箱变容量为1600kVA变压器,采用一机一变的接线

方式,经三条架空线送至升压站变压器低压侧,经主变升压到110kV后并入电网。风电场低压侧为35kV系统,35kVⅠ母所连接的三条架空线路长度约为20km,箱

变低压侧与风机连接的电力电缆长度约为1.3km,35kV集电线路电容电流约为73.5A,按照上诉原则,该风场单相故障时电阻性补偿电流选择约为91.8A,则主

变中性点接地电阻柜电阻选用R=(35000/1.732)/91.8=220Ω.

2.风电场集电系统保护配置和整定原则

2.1集电保护装置配置方案

不接地系统配置保护主要包括:无时限电流速段保护和定时限过电流保护,

由于与风机连接,不投重合闸。当风机线路发生单相接地故障后,运行人员根据

监控报警提示后,很难快速、准确的拉掉故障线路,也只能根据监控画面中的电流、电压变化来推断哪条汇集线路发生故障,有可能造成非故障线路的停运甚至

整个风场线路的停运,也给运行值班人员带来了不小的麻烦。

中性点经电阻接地系统发生单相接地故障时,中性点接地电阻系统向故障点

提供较大的电阻性电流,为继电保护装置提供了区分故障相和非故障相的条件,

从而快速、准确的切除故障线路,确保了非故障相的稳定运行,保护配置如下:

1)集电线路根据《宁夏电网并网风电场输电线、升压站、汇集线整定原则》

进行配置,风电场汇集线路相间故障配置电流速断、限时速断及过流保护,且带

正方向,单相接地故障配置零序电流保护。因风电场每条汇集线路都连接风电机组,故汇集线路重合闸退出;

2)风电场升压站主变低压侧配置两段过流保护及零序电流保护,作为汇集线

路开关拒动的远后备保护,且过流保护一段带方向,方向由主变指向低压侧母线; 3)为了故障点发生在母线范围内时,能快速的切除母线上所有连接的汇集线路,配置了母线保护和TV断线告警值。

2.2 零序电流的获取

一种是自产(指的是采集微机保护装置三相电流,微机保护装置自身将采集

电流通过软件合成后取得零序电流),另一种是外接(指的是采集汇集线路上的

零序电流互感器的三相电流)。

2.3 集电线路保护整定原则

集电线路保护配置一般由瞬时电流速断保护、限时电流速断保护、定时电流

速断保护组成。电流保护的I、Ⅱ、Ⅲ段构成一整套保护,称为三段式电流保护,三段式电流保护多用于35kV及以下单侧电源辐射形电网。其中I、Ⅱ段为主保护,Ⅲ段为后备保护。

2.3.1电网的运行方式

以宁夏区域某风电场为例,集电线路保护采用两段式过流保护(过流Ⅰ段、

过流Ⅲ段),过流Ⅰ段带正方向,由母线指向线路,保护原则如下:

2.3.2 过流Ⅰ段电流保护:

1)动作电流按线路末端短路最小方式两相短路电流整定。

Isd =

式中:Krel---可靠系数,取1.2-1.3

---集电线路最小方式末端短路电流

2)动作时限取0S,以保证集电线路发生短路时迅速断开故障点。

3)过流I段集电线路需带方向(母线指向线路),因集电线路发生故障时,

故障点的电流由母线流向线路故障点,确保装置能准确的判断集电线路是否故障,并将重合闸退出。

2.3.3 定时限过电流Ⅲ段保护:

1)动作电流按躲过每条集电线路所串联的风机台数的最大输出电流整定。

Igl =

式中:Krel---可靠系数,取1.2-1.3

---集电线路串联所带的风机台数

---风机额定容量

---额定电压

---变比

2)动作时限与箱变690V低压侧开关速断保护相配合,时限按照宁夏电网并

网风电场整原则取0.2 S,同时作为690V升压变压器的远后备保护。

3)过电流Ⅲ段保护不带方向,确保过流Ⅰ段在发生拒动或者未达到动作值时,开关未动作,此时过电流Ⅲ段保护在延时时间到达后,有效地切除故障电流,并

将重合闸退出。

2.3.4 零序过流Ⅰ段保护

1)集电线路零序电流保护定值按照下级线路出口处单相或者两相接地短路时

可能出现的最大零序电流Ic进行整定。

因在宁夏电网并网整定原则中未将零序保护列入,现阶段风电场线路中零序

电流还是按照经验值进行整定。宁夏区域某风电场是将主变零序阻抗和集电线路

阻抗统计出来后,计算出大概的零序电流值。

IOp=

式中:Krel---可靠系数,取1.1-1.2

---零序电流

---变比

2)零序电流动作时间取0S,保证线路发生间歇性单相故障时,保护装置能

迅速切除开关。由于线路所带的风机箱变为Y/△连接方式,当线路发生故障时,

故障电流不会影响箱变低压侧电流,故两者之间无需进行时间上的配合。

2.4 集电线路母线保护整定原则

当主变低压侧和集电线路开关之间母线和线路发生故障时,要是单靠主变后

备保护切除故障点,可能切除时间较长,导致故障电流损坏两侧绝缘设备。因此

需要在母线加装一套母线保护,在母线间发生故障时快速切除母线所有支路,以

保证系统的稳定运行。

母线差动保护是按躲过母线外部短路时的最大不平衡电流与接于母线保护的

任一元件的最大负荷电流值进行整定,灵敏系数按最小运行方式下母线短路进行,灵敏系数不应小于2。

结束语

本文初步分析风电场汇集线路中性点经消弧线圈及电阻箱接地方式的特点,

并提出了本风电场接地方式的选择方案,根据风场自身的特点对集电线路保护方

面解析后得出,在同类型风电场集电系统中优先选取中性点经电阻接地方式,以

达到快速切除故障电流的目的,有利于风电场集电线路及电网的稳定运行。

参考文献:

[1]郭继红,郭宝海.大型风电场集电网系统接地方式探讨[J].水利水电工程设计.2009年第28卷第3期:38-40.

[2]李正然.风电场升压站中性点方式选择[C].云南省科协学术年会论文集.2011

[3]张保会,尹项根.风电场集电系统接地方式及相关保护方案探讨[M].中国电

力出版社.2009年9月

[4]高春如.大型发电机组继电保护整定计算与运行技术[M].中国电力出版

社.20010年6月

风电机组过电压保护及防雷接地设计分析

风电机组过电压保护及防雷接地设计分 析 摘要:基于工程设计案例,论述了风电机组过电压保护措施、防雷接地设计原则,并采取直击雷保护、感应雷保护、接地系统、机组配套升压设备保护等方案,以提高风电机组运行安全性能。希望通过本文的相关研究,为风电机组过电压保护及防雷接地设计提供思路,为相关人员提供参考。 关键词:风电机组;过压保护设计;防雷接地设计; 0引言 风力发电产业以风力系统发电,作为我国新兴产业类型之一,在系统运行的过程中人们对过电压保护和防雷接地设计问题格外关注。基于案例分析可知,有效的过电压保护措施干预、防雷接地方案应用,对提高风电机组的运行安全性能有积极作用,是提高风力发电质量的关键。 1风电机组具有的特点 基于风电机组特征、功能分析,风电机组需安装在空旷的平原地区或高海拔区域,更好的利用风力资源提高发电效率。但是高海拔地区、空旷平原地区的雷击几率明显升高,对风电机组的正常运转产生了不利影响。根据资料分析,现阶段投入使用的风电机组出口电压多为650KV。 2工程设计实例 某风电场风电机组均为进口产品,共设置风电机组15台,采用两级升压的方式运行,出口电压为650KV。每台风电机组周围配备了箱式变压站以提高风电机的运行稳定性,对其实际运行状况分析可知,4台风电机组串联为一个工作单元,串联方式为经升压站借助10kv 电缆将4个风电机组串联,升压站内配备主变压器进行系统控制,识别4台风电机组的电压数据,升压水平达到110KV则将其输送至电力系统。 该风电场位于高山区域,海拔1500m,风电场区域土层结构以风化岩、基岩为主,岩石性质为石英岩、片麻岩,碎石土层内还含有丰富的云母,特殊的地质结构导致该区域电阻率

风电场集电系统接地方式及相关保护方案探讨

风电场集电系统接地方式及相关保护方案探讨 摘要:随着风电场容量的增加,架空线路长度增长,系统单相接地电容电流不 断增大,架空线路的单相接地故障不能及时切除,有可能发展为两点或多点接地 短路故障,导致风电场风机大面积停机。中性点接地方式选择是风电场安全运行 所涉及的关键问题之一,合理地选择风电场主变的中性点接地方式,有利于防止 故障的发展及大面积停机事件,提高风电场运行的安全与稳定。我国现有的中性 点接地方式主要分为不接地系统、经消弧线圈接地系统和经电阻接地系统等方式。本文主要对中性点经电阻箱接地方式选择及相关保护方案进行探讨。 关键词:风电场;集电线路;接地方式;相关保护 1 风电场升压站的中性点接地方式选择 1.1集电线路的选型与中性点接地方式选择 风电场根据地区的地形地貌一般选择以架空线路为主,在风机箱变低压侧采 用电力电缆的接线方式。架空线路接地的绝大部分因素是因气候条件和外部因素 造成,故障多发生为间歇性接地,由于查找架空线路故障点要较长时间,如不及 时跳闸,故障点在恶劣天气条件下,很容易发生相间短路,扩大事故。这种情况 下采用中性点经电阻接地,可以快速切除接地故障,同时避免了汇集线路带“病” 运行的很多弊端,确保风电场安全稳定运行。 1.2接地电阻的选择 风电场集电系统中性点接地电阻的大小由阻性大小来决定,而实际应用的阻 性电流根据集电线路的电容电流来确定。中性点经电阻接地原理是当系统发生单 相接地时,故障点的电弧从熄灭到重燃一般为半个周期,非故障相的电容电流经 中性点流经电阻,并释放大量的电荷。补偿后的阻性电流不小于容性电流时,一 般选择Ir为1.25-1.5倍的Ic,可将间歇性孤光过电压限制在2.6倍。同时电阻性 电流大小的选择该应接地保护的灵敏度,一般灵敏系数为2倍。 以宁夏区域某风电场升压站为例,宁夏区域某风电场每台变压器容量为 50MW,主变低压侧经电阻柜接地,每台主变带33台1500kW容量的双馈发电机,机组出口电压为690V,机组箱变容量为1600kVA变压器,采用一机一变的接线 方式,经三条架空线送至升压站变压器低压侧,经主变升压到110kV后并入电网。风电场低压侧为35kV系统,35kVⅠ母所连接的三条架空线路长度约为20km,箱 变低压侧与风机连接的电力电缆长度约为1.3km,35kV集电线路电容电流约为73.5A,按照上诉原则,该风场单相故障时电阻性补偿电流选择约为91.8A,则主 变中性点接地电阻柜电阻选用R=(35000/1.732)/91.8=220Ω. 2.风电场集电系统保护配置和整定原则 2.1集电保护装置配置方案 不接地系统配置保护主要包括:无时限电流速段保护和定时限过电流保护, 由于与风机连接,不投重合闸。当风机线路发生单相接地故障后,运行人员根据 监控报警提示后,很难快速、准确的拉掉故障线路,也只能根据监控画面中的电流、电压变化来推断哪条汇集线路发生故障,有可能造成非故障线路的停运甚至 整个风场线路的停运,也给运行值班人员带来了不小的麻烦。 中性点经电阻接地系统发生单相接地故障时,中性点接地电阻系统向故障点 提供较大的电阻性电流,为继电保护装置提供了区分故障相和非故障相的条件, 从而快速、准确的切除故障线路,确保了非故障相的稳定运行,保护配置如下: 1)集电线路根据《宁夏电网并网风电场输电线、升压站、汇集线整定原则》

风电场升压站低压侧接地方式研究

风电场升压站低压侧接地方式研究 随着风电场的不断发展壮大,升压站在风电场中的地位也变得越来越重要。升压站作为连接风电场和电网的重要组成部分,一旦发生故障,将极大地影响风电场的正常运行和电网的稳定性。因此,在升压站的建设和运维中,必须充分考虑各种风险和安全措施,特别是低压侧的接地方式问题。 现阶段,风电场升压站低压侧接地方式主要有三种: TN 接地方式、 TNC 接地方式和 TT 接地方式。对于不同的接地方式,其安全性和适用性也各有优劣,下面分别进行介绍: 1、TN 接地方式:TN 接地方式是将供电系统中的中性点接地,限流器与保护器共同保护,中性点采用星形接法,并在接地点处安装绝缘电阻。这种接地方式的优点是:接地系统简单,工程成本低,有助于系统的运行和维护。但是缺点也很明显,即当中性点存在故障时,就会出现放电和故障电流,导致整个系统停电。此外,因为接地电流大小受到中性点电压的影响,因此变电站的中性点电压必须控制在一个合理的范围内。 2、TNC 接地方式:TNC 接地方式是将中性点接地,然后再通过保护器加入限流器进行保护,接地电阻应该小于中性点电阻。这种方式的优点是:中性点地电压较小,而且对于非对称故障时限流器可起到保护作用,可以防止系统短路故障。但缺点是:因其所依赖的接地电阻易受农村用电环境的影响,安全性难以保证。在农村地区,一般都是采用电杆接地,这样容易导致接地电阻过大,虽然可以采用改进措施来解决这个问题,但是费用较高。 3、TT 接地方式:TT 接地方式又叫做单点接地方式,是将供电系统的中性点分别接地,形成多个接地点。这种方式的优点是单点接地时,接地电流较小,容易控制,而且对于非对称故障时,保护器可以起到及时保护作用。缺点是:由于接地点较多,导致安全可靠性低,维护成本较高。 综上所述,不同的风电场升压站低压侧接地方式各有优劣,应该根据具体情况进行选择。如果风电场地理位置较优,土壤电阻率较低,建议采用TNC或TT接地方式;如果风电场地理位置偏远,土壤电阻率较高,建议采用TN接地方式。此外,不管采用哪种接地方式,都需要经过严格的设计、施工和检验,确保接地安全可靠。同时,还需要加强对接地系统的维护和监测,及时处理故障,并对接地系统进行定期检验,以降低安全风险。

风电场变电站接地系统方案探讨

风电场变电站接地系统方案探讨 随着对可再生能源的依赖程度不断加深,风电场的建设也逐步进入了快速发展期。而变电站作为风电场的重要组成部分,接地系统则是其基础,保障风电场的安全、可靠运行。因此,本文就风电场变电站的接地系统方案进行探讨。 一、风电场变电站的接地系统概述 接地系统是指建筑物在电气配电系统、放电系统和计算机设备中的接地电势等级,是设备保护和人身安全的基础。变电站接地系统的设计目的在于: 1.确保变电站设备的安全,避免触电危险; 2.减少放电电压,保护设备并延长使用寿命; 3.提高变电站运行的可靠性,减少故障出现。 二、风电场变电站接地系统方案 风电场变电站的接地系统需要满足以下三个基本要求: 1.接地电阻小 2.接地电压低 3.固定电位差小 当前,常用的接地系统方案包括: 1.单点接地系统

在单点接地系统中,风电场变电站的所有设备都接地至同一点。这种接地方式主要是为了保证整个电气系统保持同一电位,防止电气设备内部产生电位差。同时还能降低接地电压和无序放电的发生。 2.多点接地系统 多点接地系统将变电站的所有设备分别接地至多个点上,这种方式可以充分利用不同地质环境下的电阻情况,从而达到降低接地电阻的目的。同时也可以防止因为单点接地系统出现某个点故障导致其他地方出现电位差。 3.抗干扰接地系统 抗干扰接地系统是为了应对不同地质环境下的干扰和电磁噪声等问题而设计的。这种接地系统采用几种不同的方法,如强制隔离、隔离接地等,能够有效抑制不同来源的干扰信号,降低接地电阻和接地电压。 4.采用屏蔽接地系统 屏蔽接地系统是一种将所有设备都与屏蔽体接地的系统,可以有效地隔离来自其他设备的噪声干扰信号,提高接地系统的安全性和稳定性。 三、总结 风电场变电站的接地系统是保障风电场安全、稳定运行的重要因素,严谨的设计和选取合适的接地系统方案对于风电场运营具有决定性作用。希望本文对于学习相关相关知识的读者有所帮助。

风力发电机组安全保护技术研究

风力发电机组安全保护技术研究 摘要:近些年来,风电作为清洁能源的重要组成部分,在能源结构中的重要地位越来越突出。但是,在现阶段风电资源的开发过程中亟需加强对发电机组的安全保护技术研究,以确保风力发电机组的安全稳定运行,为风电资源开发创造良好条件。本文将基于风力发电机组概念,探究新形势下的风力发电机组安全保护技术,不仅可以为发电机组的正常运行提供保护措施,还能切实提升风电产业的生产效率。 关键词:风力发电;发电安全;发电机组;保护技术 前言:在使用风力发电的时候,必须实时地观察和审核周围的环境和工程的运行状况。同时,对建筑材料的需求也越来越大。通过制定严格的电力系统设计规范,加强电气设备的控制,降低各种外部环境的不利影响,保证发电机组的安全、稳定。但是,在风电机组正常运转时,存在着一定的安全隐患。针对这种安全事故,要想有效地防止这种情况发生,就必须采取安全技术措施,以保证机组的运行效率。本文着重介绍了风力电机组概念,探讨了几种常见的风电机组安全防护技术,并根据实际情况提出了保障风力发电机组安全运行技术的应用对策,以全面提高风电机组的生产效益。 1风力发电机组的概述 风力发电是由风能作为基础,它是由风能驱动的,将机械能转换成电能。利用电动机的不断转动所产生的机械能,逐渐转化为生产和生活所需的电力,也就是在不产生电能的情况下,由变压器将电能传输至国家电网,为生产和生活提供强大的能源支撑。风电机组采用的是并网方式,其控制方式有恒速恒频和变速恒频两种,两者使电流的频率保持一致。随着我国技术和技术的进步,风力发电技术也在不断地发展和完善。变桨技术是当前风电行业中最常用的一种技术,它能够在不同风速条件下,使风轮的速度发生变化,从而达到高效的电能转换,从而为我国的社会和经济发展提供强有力的动力支撑。

直驱风力发电机组常见故障分析及安全保护技术研究

直驱风力发电机组常见故障分析及安全 保护技术研究 摘要:近年来,风力发电技术迅速发展,风电年装机容量超过50GW。随着风力发电应用范围越来越广,风力发电机组的维护也成为日益影响风电发展的重要 问题。本文主要对风力发电机组各种常见故障进行分析,并对风电机组的安全保 护技术进行研究。 关键词:风力发电机组;故障分析;安全保护 引言 风电发电机组主要包括:塔架、叶片、发电系统、控制系统、偏航系统五个 主要组成部分。相比于其他的发电方式,风力发电属于可在生清洁能源,是我国 推行的节能环保工程。风力发电机组运行的过程中会受到多方面因素的影响,从 而出现各种故障,因此有必要对风力发电机组的进行故障分析和安全保护研究, 保障风力发电机组的稳定运行。 1常见风力发电机组故障及分析 1.1塔架常见故障及分析 1.1.1塔架常见故障 塔架一般分为钢圆筒形塔架、多边形全拼装塔架、桁架结构塔架、混凝土结 构塔架,主要用于支撑风力发电系统。塔架一般会出现紧固件松动、防雷接地装 置的锈蚀等故障,若不及时处置,将会导致风力发电机组倒塌、起火等严重事故。 1.1.2塔架故障原因分析

紧固件松动主要原因是塔架受风力方向及强弱变化影响,紧固部位交变受力;防雷接地装置锈蚀主要原因是塔架受户外高温曝晒及复杂大气环境影响,造成防 护层脱落,进而锈蚀。 1.2叶片常见故障分析 1.2.1叶片常见故障 叶片也被称为桨叶,具有空气动力外形,是根据空气动力学原理设计的,决 定风轮效率和工作稳定性。风电机组运行一段时间后,叶片易产生砂眼磨损、裂 纹及断裂损伤。砂眼如果不及时处置,将会增加叶片运转阻力;若雨季砂眼内存水,还容易导致叶片受雷击。叶片的纵向裂纹可导致叶片开裂,横向裂纹可导致 叶片断裂。 1.2.2叶片故障原因分析 叶片产生砂眼的主要原因是机组运行一段时间后,叶片受风沙产生高速撞击,出现细小砂眼,之后在风吹雨淋中很快演变为大砂眼洞;叶片产生裂纹及断裂的 主要原因主要有以下几个方面,一是叶片出厂时本身存在内部缺陷,进而变成裂纹,二是叶片受高低温循环冲击,造成叶片基体开裂,三是叶片运转时受力弯曲 和自振,也会导致叶片内粘合缝处自然开裂。 1.3发电系统常见故障分析 1.3.1发电系统常见故障 风力发电机组的发电系统主要包括发电机和变流器,根据使用环境,部分机 组配有冷却系统。风力发电系统的职能是把风轮旋转的机械能转变成电能,并输 送给电网。 发电机常见故障主要有:发电机不发电、输出电压偏低、电压振荡、发电机 过热、发电机超速、轴承故障等。 变流器常见故障主要有:变流器过载、变流器温度过高。

风力发电机组防雷接地施工专项方案

目录 防雷接地施工专项方案 1.编制目的 目前,风力发电被称为明日世界的能源。由于它属于可再生能源,为人与自然和谐发展提供了基础,而且不像火电、核电、水电会造成环境问题,所以符合社会可持续发展对能源的要求。所以,风力发电已在我国达到了举足轻重的地位。 然而,风力发电机组是在空旷、自然、外露的环境下工作,不可避免的会遭受到直接雷击。由于现代科学技术的迅猛发展,风力发电机组的单机容量越来越大。主体高度约80米、叶片长度约45米、即最高点高度约为120米的风机,在雷雨天气时极易遭受直接雷击。雷击是自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害,雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。风机的防雷是一个综合性的防雷工程,防雷设计的到位与否,直接关系到风机在雷雨天气时能否正常工作,并且确保风机内的各种设备不受损害。为保证风力发电机组的正常、安全使用,特编制此方案。 2.风电厂地貌及接地电阻要求 甄家湾风电场位于河北张家口蔚县地区,风力发电机组功率2000KW。此地,土壤电阻率比较高,超过450Ω.m,加之有岩石的存在,造成不同深度的土壤电阻率分布不均匀。 风机基础占地面积为*π,距其处有一台箱式变压器,再远处亦是35KV 集电线路终端铁塔。为保证风电场不遭受雷击而正常发电运行,要求风力发电机组的接地电阻值≤Ω,35KV集电线路铁塔的接地电阻值详见接地装置数据表。 3.编制依据 (1)施工招标文件及相关施工图;

(2)国家、行业及自治区现行的有关工程建设标准、规范、规程及相关的法律、法规,具体如下: 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GBJ50242—2002 《风力发电场项目建设工程验收规范》DLT5191-2004 4.防雷接地系统 总接地网 图1、风机与升压变接地网布置图 风力发电机组接地布置 图 2、风机接地布置图 集电线路铁塔接地型式 铁塔接地施工参照表1以及相关施工图纸。 表1、35KV集电线路铁塔接地型式一览表

风电场集电线路防雷保护的对策探讨

风电场集电线路防雷保护的对策探讨 摘要:随着国家工业化发展水平和居民生活水平的不断提升,工业和家庭用 量需求也随着提高,对于电力系统的运行质量要求也更高。集成电路是电力系统 中十分关键的组分,直接影响着电力系统的整体运行质量。但集成电路在运行期 间一旦遭受雷击事件,将会造成整合供电系统的瘫痪,进而影响到当地居民的正 常生活和工作。因此,需要对集电线路采取一些必要的防雷措施,提升集电线路 的运行水平,保障社会的生活和工作的正常有序进行。 关键词:风电场;集成电路;防雷措施 随着社会经济、科技水平不断的发展,传统的、有限的化石能源以将远远不 能满足人们的需求,人们将目光逐渐转向了风能、潮汐能、太阳能等可再生的清 洁能源,再结合我国部分地区的特殊地势形貌和气候特征,部分地区的风能已经 得到了很好的应用。 1我国风电场发展的特点 科技水平的提升也推动了风能技术水平的发展,同时,用电需求的持续增加,我国风电场的数量和规模也在持续扩增。现阶段,我国风电场的特点主要有以下 几点:(1)风电场中的主机型号不统一,具有多种型号共存的特点;(2)部分 地区的风能存在随机性、间歇性的情况,且风速、风向也不固定,这种不稳定的 风能会影响到发电机的正常工作;(3)风能的能力密度不高,且风轮的运行效 率也有待提高,很难将风能完全转化为电能供人们使用;(4)风电场一般都位 于偏远、空旷、海波较高的地区,这也将会对风电场的稳定性造成重大影响[1,2]。 影响风电场集成线路稳定性的另一重要因素就是雷击事故,因此,风电场中 做好集成线路防雷接地保护措施至关重要。接地本身就是一种安全保护行为,作 用机理就是通过大地提供的对地电流形成一个回路,从而避免风电场中的设备遭 受雷击。在对风电场中的设备进行防雷接地措施时,应同时满足工频短路电流和 雷电冲击电流的需求。特别地,随着风电场的规模逐渐壮大,其使用的电子设备

分散式风电场中压系统中性点接地方式研究

分散式风电场中压系统中性点接地方式 研究 摘要:在对分散式风电场的中压中性点接地方法进行选取的时候,应该将电 网侧中压系统的接地方法及有关一次装置的一次装置的设置及二次保护、定值整 定等方面的内容,同时还要对电力网络的分布情况有更多的认识。在电力网络的 接入系统的建设过程中,设计单位应该在建设的过程中,对电力网络和中的保护 定值展开相应的研究。 关键词:分散式;风电场;研究 引言 《风力发电场设计规范》(GB51096-2015)第714条对风电厂变电所中性点 的接地形式做出了有关的规定,其中,在不需在单相接地的情况下工作的情况下,可以通过阻尼器的接地形式来快速消除故障,但是,这一部分只适用于具有提升 型变电所的风场,对于其他类型的风场,并没有任何的要求。795条关于集中线 的保护设置建议:集中线不接地或经过消弧线圈的集中线,最好安装两级电流保护,并安装一个可选用的小电流接地选线设备;在汇聚线上,在中性点经电阻器 的情况下,应分别安装两个三相电流保护器和一个或两个零序电流保护器[1]。 1电网侧中压系统中性点方式 在很长一段时间内,国内6-66kV配电网络大部分都是不接地的。该方法在 单相接地情况下,容许短暂的短路工作,从而极大地改善了电网的供电可靠性。 但是,由于城市和农村的规模不断增大,电力系统中出现了大量的电缆。由于电 网对地容量突然增大,导致了单相接地短路时,由于短路时过大,造成了很难消 除的电弧光。在电磁型电压变压器的铁心被饱和的时候,很可能会出现共振过电压,从而造成故障的跳闸。

目前,我国各大电力系统均已广泛应用谐振接的方法。也就是在零位安装消 弧线圈。在出现单相接地时,因为消弧线圈所生成的感应电流对故障点的电容电 流进行了弥补,所以可以使得故障点上的残流减小,以实现自然熄弧,防止事故 扩大,最终消除事故。实践证明,消弧线圈在防止因电磁电压互感器饱和引起的 空隙性弧过电压以及降低线路的故障跳闸率、减少人员伤亡以及对装置的破坏方 面均有显著的效果。 2分散式风电场中性点接地方式, 以电网侧中压系统10kV~35kV中性点接地方式为依据,对分散式风电场中的 中性点接地方法进行了详细的讨论。 2.1风电场内电容电流 在风电场中,集电线路是对风电场内部单相接地故障容量产生影响的最重要 的一环,按照不同的种类,集电线路可以被划分成两种,一种是架空型集电线路,另一种是电缆直埋型集电线路,现在这两种种类的集电线路都有比较广泛的使用。 对架空型集电线路,其电容电流可按式(1)估算 式(1)中。L是线的长度;1表示输电电缆上的电容器;其中,u表示线的电 压水平,27-3.3表示有和没有接地时的各条线的相应因数。在同一杆双回线上, 其容量是单回路的1倍,用公式(2)计算出3-16个线缆的容量。 在(2)等式中,L是线的长度;表示的是线缆的容量,表示的是导线的电压 水平; 很显然。在实际应用中,架空式的集电线比直接埋设的集电线要小得多。通 常情况下,如果一个50。MW的风电场使用的是架空型集电线路,那么它的总长 度大约在20。km~25。km之间。如果使用的是直埋电缆型集电线路,它的总长度 大约在25。km~30。km之间。如果集电线路使用35kV电压等级,那么,它所相

风电场升压站小电阻接地的选择及继电保护整定

风电场升压站小电阻接地的选择及继电保护 整定 随着近年来风电场建设规模的不断扩大,风力发电已经成为国家新能源开发的重要组成部分。而在风电场的建设过程中,升压站作为电力传输的重要设施,对整个风电场的电力稳定运行起着至关重要的作用。而在升压站的建设中,小电阻接地及继电保护整定的选择显得尤为重要。 首先来看小电阻接地的选择。小电阻接地是指把地极电阻设置在一定的范围内,使得接地电流仍然保持在安全范围内,从而避免了由于电流的过大而引起的接地电压升高。而在升压站中,由于其对电力传输的特殊性质,小电阻接地的选择显得尤为重要。一般来说,小电阻接地可以分为固定电阻接地和可调电阻接地两种方式。在实际应用中,应根据升压站的具体情况选择合适的小电阻接地方式。固定电阻接地适用于电力传输比较稳定的情况,而可调电阻接地则适用于电力传输波动比较大的情况。 其次是继电保护整定的选择。继电保护是升压站的安全保障系统,其重要性不言而喻。在继电保护整定的选择中,需要根据升压站的特点、故障类型及故障的位置等因素进行综合考虑并制定合适的整定方案。在实际升压站运行中,常见的继电保护整定方

案包括时间定值保护和差动保护两种方式。时间定值保护适用于故障类型比较单一的情况,而差动保护则适用于多变量的复杂情况。但是在实际应用中,选用具体的继电保护整定方案还需要考虑到其对整个升压站运行的影响以及其应对不同故障类型的能力等因素。 总的来说,在升压站的建设中,小电阻接地及继电保护整定的选择是非常重要的。合适的选择不仅可以确保升压站的电力传输稳定运行,而且能对升压站的安全保障起到至关重要的作用。因此,在实际应用中,应根据升压站的特点及故障类型等因素进行全面综合考虑,制定合适的小电阻接地及继电保护整定方案,从而保证升压站能够具有更好的安全运行性能。

计及接地变压器在风电场集电线路的零序电流保护研究

计及接地变压器在风电场集电线路的零序电流保护研究 摘要 近年来,随着风电行业的快速发展,对于风电场集电线路的零序电流保护研究逐渐成为研究的热点。本文通过分析传统的集电线路保护方法,提出了计及接地变压器的零序电流保护方案,并且通过仿真实验验证了该方案的有效性和可靠性。同时,本文进一步探讨了计及接地变压器在风电场集电线路零序电流保护中的应用前景。 关键词:计及接地变压器;风电场集电线路;零序电流保护;仿真实验 Abstract In recent years, with the rapid development of the wind power industry, the research on zero-sequence current protection of wind farm collection lines has gradually become a research hotspot. This paper proposes a zero-sequence current protection scheme that considers grounding transformers by analyzing traditional collection line protection methods, and verifies the effectiveness and reliability of the scheme through simulation experiments. At the same time, this paper further explores the application prospects of grounding transformers in zero-sequence current protection of wind farm collection lines. Keywords: grounding transformer; wind farm collection line; zero-sequence current protection; simulation experiment

风电场集电线路防雷措施的研究

风电场集电线路防雷措施的研究 摘要:风电场是我国发电产业的重要组成部分之一。在风电场发电运行中, 集电线路的作用是电力输送,但该线路很容易受到雷击的影响,导致线路经常发 生故障跳闸,给风电场发电企业带来严重损失。基于此,加强对风电场集电线路 防雷措施的研究,对推动风电场发电生产实现可持续发展具有重要意义。 关键词:风电场;集电线路;防雷措施 1 风电场集电线路防雷的必要性 集电线路是风电场的关键组成部分,集电线路能否安全运行,将直接影响风 电场的运营。风电场运行时,经常遇到的问题是雷击跳闸。一般情况下,风电场 所处位置比较特殊,通常在沿海、山地、荒地等居住人口较少的边远区域,由于 这些区域地势较高或者比较开阔,更容易受雷电的影响,遭受雷击次数较多,从 而对风电场稳定运行带来严重影响。据相关数据统计,在风电场各类跳闸事故中,40%~70%是由雷电袭击集电线路所引起。再加上相较于其他地区,风电场地区土 壤电阻率更高,因此更容易遭受雷击。雷击不仅会严重破坏集电线路,还会破坏 相应设备,引发开关跳闸,严重干扰风电场正常发电运营。如果雷击比较严重, 雷电波还会通过线路直接进入变电所,最终造成更严重的破坏。基于此,必须加 强风电场集电线路防雷措施的实施,提高线路防雷能力,维护风电场安全稳定发电。 2 我国风电场发展的特点 在社会的进步以及经济、科技迅速发展的形势下,我国的风能发电技术不断 改进和完善,在这样的情况下,风电场的数量和规模也在持续的增多。从目前情 况来看,我国发电场的主要特点可以从以下几点进行分析:(1)主机的型号比 较多,存在多种型号共存的情况;(2)风能的稳定性存在一定的不足,时常呈 现出随机性、间歇性等特点,而且风速、风向也频繁变化,给发电机的正常运转 也会带来一定的影响;(3)风能的能量密度较小,而且风轮的效率也比较低,

基于风电机组的继电保护方案

基于风电机组的继电保护方案 摘要:近年来,我国科学技术的不断进步为风力发电技术的发展创造了有利 的条件。但是,受诸多因素的影响,在风电机组运行的过程中,出现了大规模风 机脱网事故,严重影响了发电机组的正常运行。继电保护是电网安全稳定运行的 第一道防线,具备低电压穿越能力的风电机组要求在一定的故障条件下不脱网, 需要相关继电保护配合。本文分析了风电场和风电机组的故障特性和低电压穿越 特性,并详细分析了具备低电压穿越能力的风电场风机机组本体故障、风电场主 变故障、风电场集电线路故障以及风电场送出线路故障情况下,输电系统保护以 及风电场内部保护的配合,以及风电接入电力系统继电保护需要注意的问题。 关键词:风力发电;机组;低电压穿越能力;继电保护 1引言 在风力发电的初期,由于风电在电网中所占比例很小,并网风电机组对电网 影响不大,电力系统继电保护配置和整定计算时往往没有考虑风电场的影响,当 电网发生故障时,通常采取切除风电机组的措施来保证风电场及电网的安全。 2风电场和风电机组的故障特性 风电场和风电机组故障特性主要含有稳态与暂态短路电流衰减特征分析、波 形分析、电流大小计算等内容。湖南郴州有一个50MW风电场,该风电场用的是 永磁同步发电机,它是利用变流器的并网,使它的故障特点与变流器有紧密联系。同时,电力电子设备的保护方法及低电压的穿越特征都增加了控制要求,使得风 电机组的电磁暂态过程变得更加复杂,进而对继电保护性能产生影响。如果是鼠 笼式的异步电机或双馈式的异步电机,鼠笼式的异步机组因为没有专门的励磁结构,所以,当电网出现短路故障后,系统不能再提供励磁给机组,短路电流就可 以立刻衰减最后降至零,最终不能连续提供短路电流给电网。而双馈式的风电机 组因为转子侧变流器的作用,故障切除时能够保持系统连续短路电流。

风电场电缆敷设与接地工程要点

风电场电缆敷设与接地工程要点 I. 引言 随着可再生能源的发展和应用,风电场越来越受到关注。风电场的 电缆敷设与接地工程是确保风力发电系统安全可靠运行的重要环节。 本文将介绍风电场电缆敷设与接地工程的要点,包括材料选择、敷设 方式和接地技术。 II. 电缆材料选择 为了确保风电场电缆的耐候性和耐久性,应选择高质量的电缆材料。以下是几种常用的电缆材料: 1. 高压电缆材料:由于风电场通常使用高压输电,高压电缆的选择 至关重要。优质的高压电缆应具有耐高温、耐寒和耐腐蚀的特性,以 适应不同气候条件下的使用。 2. 低压电缆材料:低压电缆主要用于风电场内部的低压配电系统。 优质的低压电缆应具备电气性能稳定、绝缘性好、耐磨损等特点。 3. 光纤电缆材料:光纤电缆在风电场中起着重要的通信作用。优质 的光纤电缆应具备传输速度快、抗干扰性好以及传输距离远等特点。 III. 电缆敷设方式 电缆敷设方式对于风电场的安全运行至关重要。以下是几种常用的 电缆敷设方式:

1. 直埋敷设:直埋敷设是将电缆埋入地下,适用于长距离输电线路。在直埋敷设过程中,应确保电缆埋设深度符合要求,以保护电缆免受 外界损害。 2. 桥架敷设:桥架敷设适用于较短距离的电缆敷设,能够方便维护 和更换电缆。在桥架敷设过程中,应确保电缆固定牢固,并进行适当 的防护措施。 3. 管道敷设:管道敷设适用于需要保护电缆免受机械损伤或腐蚀的 环境。在管道敷设过程中,应选择耐腐蚀且密封性好的管道材料,并 加强对管道内部的维护工作。 IV. 电缆接地技术 电缆的良好接地是确保风电场安全运行的重要环节。以下是几种常 用的电缆接地技术: 1. 金属接地:电缆可通过金属接地进行接地保护。在进行金属接地时,应确保接地电阻符合规定要求,以确保系统的接地效果。 2. 中性点接地:中性点接地是指将电缆系统中的中性点接地,以减 小系统的单相短路故障对其他相的影响。中性点接地应符合相关标准 和规范。 3. 屏蔽接地:在高压电缆敷设中,可以采用屏蔽接地的方式,以防 止电缆外屏蔽层潜在的故障引发事故。屏蔽接地应遵循相关的安全操 作规程。 V. 结论

风电场升压站低压侧接地方式研究

风电场升压站低压侧接地方式研究 一、引言 风电场升压站是风电发电系统中的一个重要组成部分,其主要功能是将风机产生的低压电能提升为适合输送的高压电能。在升压站中, 低压侧接地方式起到了确保系统运行安全的重要作用。本文将对风电场升压站低压侧接地方式进行研究。 二、低压侧接地方式的选择 在选择低压侧接地方式时,主要考虑以下几个因素: 1.系统的运行可靠性:低压侧接地方式应能保证系统的正常运行并防止故障发生; 2.人身安全:低压侧接地方式应能保护人身免于受到电击的危险; 3.对环境的影响:低压侧接地方式应能减少对环境的污染和破坏。 三、常见的低压侧接地方式 1.独立接地方式 独立接地方式是将升压站的低压侧系统接入地网,通过一个专门的接地电极将系统接地。这种方式具有结构简单、操作方便的特点,但在系统发生故障时,容易导致接地电阻升高,影响系统的正常运行。 2.星形接地方式 星形接地方式是将升压站的低压侧系统的中性点接地,其他线路通过保护装置接地。这种方式具有接地电阻小、故障后容易发现和排除的优点,但需要额外的设备来保护中性点和其他线路,增加了系统的复杂性和成本。 3.零序电流互感器接地方式 零序电流互感器接地方式是通过安装零序电流互感器来检测系统中的地故障,并及时采取保护措施。这种方式具有故障检测及时、处理方便的特点,但需要额外的互感器来检测电流,增加了系统的复杂性和成本。 四、结论 根据以上分析,不同的低压侧接地方式各有优缺点,选择合适的接地方式需要综合考虑系统的运行可靠性、人身安全和对环境的影响。在具体的工程项目中,需要根据实际情况进行评估和选择合适的低压侧接地方式,以确保风电场升压站的安全运行。

提高风电场集电线路保护选择性的方案探讨

提高风电场集电线路保护选择性的方案 探讨 摘要:随着风能的不断发展,风电场的规模日益扩大,风电场集电线路的保 护选择性问题成为研究热点。本论文通深入探讨了风电场集电线路保护选择性的 重要性及集电线路保护选择性分析,并提出了针对风电场集电线路的保护选择性 方案,以期为风电行业提供技术支持和参考意见。 关键字:风电场;集电线路;保护选择性 引言 风力发电作为一种清洁、可再生的能源,已成为减少碳排放和替代传统能源 来源的关键领域。然而,由于风速的不稳定性以及风电场规模化运营的使用,集 电线路的过电流、短路和接地故障频繁发生,给风电场的稳定运行带来了巨大挑战。因此,提高风电场集电线路保护的选择性成为迫切需要解决的问题。 1.风电场集电线路保护选择性的重要性 1.1快速故障定位 选择性保护系统能够迅速检测故障发生的位置,并准确地指示故障点。这有 助于运维人员快速定位问题并采取必要的维修措施,以减少停机时间和生产损失。 1.2仍能保持供电 这有助于最小化故障对整个风电场的影响,提高了系统的可靠性和可用性。 1.3安全性增强

选择性保护确保在发生故障或异常情况时能够及时切断故障电路。这有助于防止电流过载、电弧闪络或其他潜在危险事故的发生,保护工作人员和设备的安全。 1.4提高系统可靠性 选择性保护的快速和准确动作有助于减少故障持续时间和恢复时间。这减少了风电场停机时间,提高了系统的可靠性和产能,有助于提高整体的能源产量。 1.5维护和管理效率 选择性保护系统能够精确识别故障点,帮助运维人员快速定位问题并进行必要的维修。这有助于提高系统维护和管理的效率,减少维护成本和工作量。 2.风电场集电线路保护选择性分析 2.1 风电场集电线路特点分析 (1)大规模和复杂性:风电场通常由数十台或上百台风力发电机组成,集电线路需要将这些发电机的输出电力进行收集和传输。由于风电场规模较大,集电线路的长度可能较长,造成电流和电压的分布不均匀,加大了保护的难度。 (2)故障频率高:由于复杂的外部环境和设备本身的运行特点,风电场集电线路故障频率较高。常见的故障如相间短路、接地故障、线路断裂等,需要及时检测和切除,避免故障蔓延,保证风电场的正常运行。 (3)快速响应要求:风电场作为可再生能源发电的重要形式,其供电对电网的贡献较大。因此,风电场集电线路保护需要快速响应故障,尽快切除故障部分,以确保电网稳定和其他发电机组的正常运行。 (4)带电作业困难:为了确保集电线路的可靠性和连续运行,通常需要在线路带电的情况下进行维护和修复。这增加了维护人员的操作难度和安全风险,对保护设备和选择性保护的要求也更高。

浅谈风电场汇集线系统中性点接地方式选择

浅谈风电场汇集线系统中性点接地方式选择 风电场的配电网采用中性点接地方式,该接地方式包括经小电阻接地、经消弧线圈接地和不接地三种。选择合理的风电场中性接地方式是关乎其安全运行的重要问题,能够有效避免大面积停机故障的发生,有效增强风电场日常运行的可靠性与安全性。 1 中性点接地方式运行特点 1.1 经小电阻接地方式 该接地方式工作原理为:对系统发生故障位置输入阻性电流,确保接地故障电流性质变为阻容性。 其主要优点有:将电容电压与电流间相位差角缩小,防止故障电流熄弧后发生重燃现象。确保阻性电流具有较大值,避免重燃现象发生。控制系统电压在相电压2.5倍内,并进一步优化继电保护的灵敏性。电缆线路系统内,和线路零序保护相配合,能够有效判定故障线路并及时切除故障区域供电。 其主要缺点有:短路故障发生后,保护设备将做即时切除故障动作,从而导致断电次数增加,导致供电具备可靠性降低;接地电流较大,导致故障点接地网地电位过高,对人身和设备安全造成危害。 1.2 经消弧线圈接地方式 该接地方式又称之为谐振接地方式。 其主要优点有:确保供电具有持续性与可靠性;单相接地故障发生后,该系统能够继续运转2小时;消弧线圈补偿之后,接地电流在接地点只存在较小残余电流,通过消弱故障区域相电压复原速率来熄灭接地电弧,该方式熄灭接地电弧有利于保护系统运行的稳定性;减小电网中绝缘闪络接地故障中产生电流建弧率,进而减小线路发生跳闸的几率;减小接地的工频电流同时控制地电位进一步提升,缩小接地与跨步两类电位差,尽可能消减低电压设备发生反击率。 其主要缺点有:故障中健全相电压可达到3.2被电压,并对设备要求很高绝缘水平;系统出现单相接地故障,系统进行消弧线圈补偿,则导致故障中电流值偏小且电弧不稳定性提高,导致接地故障发生后出现选线困难;消弧线圈在工频下进行自动跟踪补偿,用电感电流和电容电流做抵消,其弧光接地产生的高频分

风电场汇集线系统中性点两种接地方式应用对比分析

风电场汇集线系统中性点两种接地方式应用对比分析 摘要:本文主要对风电场汇集线系统两种接地方式工作原理进行了分析,并结合全国已投运风电场汇集线系统中性点接地方式应用实例就两种接地方式的应用持点作了对比分析。 关键词:电力系统;中性点;接地方式;电阻;消弧圈 2011年国内发生的多起大规模风电脱网事故,国家电网调度中心颁布了974号《风电并网运行反事故措施要点》,提出了风电场汇集线系统可采用中性点经电阻或经消弧线圈两种接地方式。电力系统中性点接地方式是一个很重要的综合性问题,它不仅涉及到电网本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择,而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。本文主要结合具体的应用情况就风电场汇集线系统中性点经电阻或经消弧线圈两种接地方式作一些对比分析。 1两种接地方式原理及特点分析 1.1中性点经电阻接地 中性点经电阻接地方式,即中性点与大地之间接入一定阻值的电阻。该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件,也是阻尼元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,有一定优越性。中性点经电阻接地方式可分为三种:经高阻接地、经中电阻接地和经小电阻接地。中性点经高阻接地可以消除大部分谐振过电压,对单相间歇弧光接地过电压具有一定的限制作用,适用于对地电容电流Ic<10A的配电网。中性点经中电阻和小电阻接地方式适用于以电缆线路为主、瞬时性单相接地故障很少的、系统电容电流比较大的城市配网、发电厂厂用电系统及大型工矿企业配电系统。 中性点电阻是耗能元件,同时也是阻尼元件。经电阻接地可以降低工频过电压,单相接地故障时非故障相电压< 3 相电压,且持续时间很短。能有效地限制弧光接地过电压,在中性点经电阻接地的配网中,当接地电弧熄弧后,系统对地电容中的残荷将通过中性点电阻泄放掉,在下一次燃弧时其过电压幅值和从正常运行情况发生单相接地故障时的情况相同,不会产生很高的过电压。中性点电阻阻值越小,泄放残荷越快。适当选择中性点电阻值,可以将过电压倍数限制在合理的范围内。 (2)中性点经消弧线圈接地 中性点经消弧线圈接地是在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈,在系统发生单相接地故障时,利用消弧线圈的电感电流补偿线路接地的电容电流,使流过接地点的电流减小到能自行熄灭的范围。 经消弧线圈接地主要利用消弧线圈的感性电流对电网的对地电容电流进行补偿,使单相接地故障电流<10A,从而使故障点电弧可以自熄;故障点绝缘可以自行恢复;经消弧线圈接地可以减少间隙性弧光接地过电压的概率。单相接地时不破坏系统对称性,可以带故障运行一段时间,以便查找故障线路。因此中性点经消弧线圈接地一般仅在3~60kV系统中采用。对于中压电网,因接地电流得到补偿,单相接地故障不会发展成相间短路故障,因而中性点经消弧线圈接地方式可大大提高了供电可靠性,这一点优越于中性点经小电阻接地方式。 2两种接地方式适用性对比分析 2.1中性点经电阻接地方式

高土壤电阻率风电场与箱变接地问题探讨

高土壤电阻率风电场与箱变接地问题探 讨 摘要:位于山区、戈壁滩中风电场风机、箱变接地系统设计成功与否,关系到风电场及配套升压站的正常运行,更涉及到设备与运维人员的人身安全。当建设在高土壤电阻率的风电场及升压站的接地电阻不能满足要求时,应采取设计期规划设计,施工期方案调整,采用新技术、新工艺,经经济技术比较与方案论证使接地电阻将至不大于4Ω的要求。文章结合内蒙古阿拉善盟某风电场的接地网设计及施工进行探讨。 关键词:高土壤电阻率风电场接地 1 概述 接地电阻是接地装置设计中最重要的技术指标,主要由土壤电阻、土壤和接地体之间的接触电阻、接地体本身的电阻及接地体引接线的电阻等组成,其中主要由土壤电阻率及接地装置的选型及设置来决定。风电场建设环境不同,降低接地电阻的方案不同,有些地方土壤电阻率较低,简单敷设接地网便可达到设计要求值,有些地方如山地、戈壁滩、沙漠地带,土壤电阻率高达数千欧姆,靠简单的敷设接地材料已远达不到降阻要求,需要采用多种降阻方案结合使用以达到降阻目的。目前,常用的降阻措施有:外引接地体,增加降阻设备、换填地基土、深井接地法、爆破接地法等。 2 项目风电场概括 位于内蒙古自治区盟阿拉善左旗敖伦布拉格镇内40万千瓦风电项目,场址面积约131km2,场址区域内以低山丘陵、荒漠草原、沙丘地为主。风电场由122台单机容量3.3MW的风电机组组成。场址区海拔1520m~1750m,场址区存在季节性冻土,标准冻深线深度为地面以下1.32m,场址地基土对混凝土结构具有微腐蚀性,对钢结构具微~中腐蚀性。

本工程场址总面积较大,地理位置横跨多个区域,地质条件非常复杂,经归纳,本工程场址区分为沙丘去、过渡区、丘陵区三大类型地区,不同地区类型选择不同的设计方案。 3 风电场接地电阻允许值及处理方案 3.1风机接地电阻允许值 本接地网为风电机组、箱变及风机处集电线路杆塔共用接地网,主要用于上述设备的防雷与过电压保护接地,以及风机1140V及其他系统工作接地。根据规范要求,以上各系统所要求的的接地网接地电阻要求值应按不大于4Ω考虑。 3.2接地电阻取值 根据本项目地勘资料,风电场地基岩土层电阻率按不同区域岩性特点区分。本工程共分为三类: 经分类,本项目共122台风机电阻率取值范围共划分为三组: 第一组35台风电机组,计算地电阻率为414Ω·m。

大型风电场升压站220kV电气主接线方式探讨

大型风电场升压站 220kV电气主接线方 式探讨 摘要:风力发电通过风电场内部的功率汇集系统将风能转化而来的电能汇集从而注入电网,在不同投资预算情况下,可采用可靠性不同的汇集拓扑结构。可靠性是风电场功率汇集拓扑在规定条件下无故障地完成其功能的概率,是汇集系统完备性的最佳度量。功率汇集系统可靠性直接关系到风电场注入电网能量的多少,也与风电场的投资收益设置及电力系统的安全稳定运行密切相关。国内外已有不少学者对风电场功率汇集拓扑的投资经济性和新型的直流汇集方式开展了研究工作,但对可靠性的关注较弱。基于目前的技术水平特别是直流电力电子变换技术的局限,风电场较少采用直流汇集的方式,传统的交流汇集方式仍是现在的主流,且电缆和开关仍是制约汇集系统可靠性的主要因素。将风电汇集拓扑的内部损耗、经济性、可靠性等各项指标分别进行定量分析比较,但对可靠性的评价采用简单的串联累加模式,缺乏对冗余接线的深入研判。比较多个风电场组合的功率汇集方式(链型、辐射型和混联型)在可靠性、经济性和技术性方面的优缺点,但未以风电场内部功率汇集拓扑为重点。 关键词:大型风电场;升压站;220kV;电气主接线方式;探讨 引言 长期以来,智能变电系统迅速发展,在发展建设中不断增加投资力度,合并单元智能终端转变规划,变电站电压输出引导设计的思路。对于智能变电系统双母线接线形式220kV系统二次电压配置设备,在单一接口的设计方案中存在一定的问题,在运行和管理中需要有效的设计方案来支撑,维护电网运行的可靠性与经济性的整合。针对这样的现实状态和理论依据,需要做出相应的设计配备和改良措施。 1、风电场与常规发电厂的区别及其特殊性

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