浅析风电场接地系统运行方式的选择
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风电场升压站是将风力发电场的产生的电能升压送入电网的设施。
在风电场升压站中,低压侧的接地方式是非常重要的研究内容。
本文将针对风电场升压站低压侧接地方式进行研究。
我们需要了解什么是接地。
接地是将电气设备与地面建立电气联系的一种安全措施。
接地能够提供电流回路的路径,以确保人身安全和设备的正常运行。
1. 单点接地:在单点接地方式下,升压站的低压设备只有一个接地点,即有线性地与地面相连。
这种接地方式简单直接,但在很多情况下,会产生大量的接地电流,可能影响设备的正常运行。
2. 多点接地:多点接地方式在升压站的低压设备上设置了多个接地点,将接地电流分散到多个地方,减少了单一接地点的电流负载,提高了设备的安全性。
3. 零地电阻接地:通过将零线和接地线通过电阻连接,形成一个串联电阻,将接地电流限制在一定范围内。
这种接地方式可以有效地减少接地电流对设备的影响。
4. 中性点接地:中性点接地是将三相电流中的零线与地线相连。
这种接地方式可以降低接地电流的大小,并且可以提高设备的工作效率。
5. 继电保护接地:在接地电阻保护原则下,通过继电保护来实现对接地电流的检测和保护。
当接地电流超过设定值时,继电保护可以自动切断电路,避免设备的损坏。
风电场升压站低压侧接地方式的选择应根据具体情况和需求来确定。
我们需要考虑以下几个因素:1. 设备的安全性:接地方式应能够确保设备的安全运行,防止因接地电流过大而造成设备故障或损坏。
2. 电网的要求:接地方式应符合电网的要求,保证风电场升压站与电网之间的安全联络,防止电网故障对设备的影响。
3. 经济性:接地方式的选择应综合考虑设备的成本和接地系统的性能。
在保证设备安全的前提下,选择经济性较好的接地方式。
4. 地质环境:地质环境对接地方式的选择也有一定影响。
如果地质条件较差,土壤电阻率较高,可能需要采用零地电阻接地方式来降低接地电阻。
风电场升压站低压侧接地方式的研究是十分重要的。
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量则不能有效消除,因此该接地方式对弧光接地产生的过电压无效;电缆线路出现故障大部分是永久性故障,而谐振接地且不跳闸时,电网在接地故障下继续运行将发生接地短路故障,且故障极易成为永久性相间短路故障;过补偿状态可运行,欠补偿状态无法运行;欠补偿状态中,线路故障做切除处理容易导致较大谐振过电压,容易对设备安全造成威胁;特殊情况中,线路将会发生较为严重的不对称,这种情况在线路出现两相或单相断线问题时最为严重,容易导致串联谐振,进而对设备安全造成危害;风电场规模和电缆长度的不断提升,接地电容电流也随之提升,容易造成风电场电容电流超标,进而造成选择消弧线圈容量困境。
风电场变电站接地系统方案探讨
03
环保与可持续发展 要求
分析环保和可持续发展要求对接 地系统设计、选材、施工和运行 维护的影响及发展趋势。
03
接地系统方案设计与优化
设计理念及思路
安全可靠
确保接地系统在各种故障条件下都能迅速、有效地将电流泄入大地,保障风电场变电站设备及人员的安全。
经济合理
在满足安全性能的前提下,尽量降低接地系统的投资成本和运行维护费用,提高风电场变电站的经济效益。
作业指导书。
1
材料准备
按照设计要求采购合格的接 地材料和附件,进行材料检
验和报验。
人员准备
组建专业施工队伍,进行技 术交底和安全培训,明确各 自职责。
现场准备
清理施工现场,搭建临时设 施,对接地系统进行定位和 放线。
施工过程管理措施
01
严格执行施工方案和技术规范, 确保接地系统按照设计要求进行 施工。
。
标准规范及政策导向
03
介绍国内外接地系统相关的标准规范、政策导向及其对接地系
统发展的影响。
存在问题及挑战
1 2 3
接地系统设计与施工问题
分析接地系统在设计、施工过程中可能遇到的问 题,如地质条件、材料选择、施工方法等方面的 挑战。
运行维护与管理问题
探讨接地系统在运行维护和管理过程中可能出现 的问题,如接地性能监测、故障诊断与排除、设 备老化等方面的难题。
在接地系统方案的设计 与实施过程中,应关注 细节与规范,确保每个 环节的质量与安全。
未来发展趋势预测
智能化接地系统
随着物联网、云计算等技术的发展,未来风电场变电站接 地系统将更加智能化,实现对接地状态的实时监测与预警 。
绿色环保材料应用
随着环保意识的提高,未来风电场变电站接地系统将更加 注重绿色环保材料的应用,降低对环境的影响。
浅谈风电场的主接线-并网和运行方式
浅谈风电场的主接线\并网和运行方式摘要:当前,风力发电随着我国新能源事业高速发展而迅速崛起,风力发电总量以及风电并网装机总量都取得了巨大的发展,使风电跃身成为我国的三大主力电源之一。
而风电场的主接线、并网与运行方式直接关系着风电场的可靠运行。
因此,加强风电场主接线、并网以及运行方式等的研究至关重要。
本文立足于某风电场的主接线方式实际,进一步分析了该风电场的并网操作与运行方式。
关键词:风电场;主接线;并网;运行方式Abstract: At present, wind power with the r apid development of China’s new energy industry and the rapid rise of the total wind power and wind power installed capacity has made tremendous development, awarded by the wind to become one of China’s three main power supply. The main connection of wind farms and network operation mode is directly related with the wind farm for reliable operation. Therefore, the strengthening wind farm main wiring and networks, and operation mode of study is essential. This article is based wind farms in particular the main wiring practice, further analysis of the wind farm grid operation and run.Keywords: wind farms; main wiring; grid; Run一、风电场的主接线方式分析某风电场的电压等级为35KV,其主接线方式运用2个主变,灵活性与可靠性非常高,但同时送电损失也相对较大。
风电场汇集线系统接地方式选择及继电保护配置
置零序保护,在接地变压器及其支路发生单相接地 3.1 汇集线保护
故障时,经短延时切除。
3.1.1 相间短路段、电流速断保护按躲过箱变低压侧故 障整定;电流速断保护还应躲过箱变励磁涌流,如
2.1 汇集线保护配置
躲不过励磁涌流,电流速断保护停用,投入限时速
相间距离或过电流保护:包括电流瞬时速断、 断保护,按躲过箱变低压侧故障整定,时间为 0.2 s。
按照《风电并网运行反事故措施要点》要求[1], 风电场汇集线路系统单相故障应快速切除,汇集线 系统应采用经电阻或消弧线圈接地方式。经电阻接 地的汇集线路发生单相接地故障时,应能通过相应 保护快速切除。经消弧线圈接地的汇集线路发生单 相接地故障时,应能可靠选线,快速切除。
鉴于消弧线圈接地的运行方式选线原理复杂, 可靠性相对较低,故建议采用经电阻接地的运行方 式,即单相接地故障由相应保护快速切除。这样既 能抑制弧光接地过电压,又能增大流过接地点的故 障电流,提高零序保护的灵敏度,准确快速地切除 故障,防止故障扩大。现风电场 35 kV 或 10 kV 系统 多采用接地变经小电阻接地方式,电阻值选择的合 适与否,决定了保护动作的灵敏程度。
RURAL ELECTRIFICATION
2019 年第 2 期 总第 381 期
67
19-2 - 副本 第67页 共80页
CMYK
2019-02-21 10:33:25
清洁能源
距离后备段和过电流保护按箱变低压侧故障有 定时间为 0.5~1.0 s。
灵敏度整定,时间为 0.5~1.0 s。
3.5 接地变压器
接地零序电流不小于 50 A 选取;如不能安装专用零 压、低电压保护。当采用经电阻接地方式时,还应
序 TA,建议按汇集线系统单相接地零序电流不小于 配置一段带时延的零序电流保护,保护还应躲过装
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35kV汇集系统接地方式浅析
风电场35kV汇集系统接地方式浅析摘要:本文分析了风电场35kV汇集线路的组成比例,分析了电力电缆运行中的各种故障的概率。
依据已有统计资料分析了减少风电场电缆本体部分发生永久故障的可行性。
针对电力系统中单相接地故障发生概率较大的特点,详细论述了消弧线圈接地系统和小电阻接地系统在单相接地故障时的原理及保护装置相应的动作,并结合现有运行经验,分析了两种接地方式的优缺点。
最后得出风电场35kV汇集系统中性点接地方式采用消弧线圈接地方式更满足以架空线路为主的风电场。
关键词:风电场35kV线路汇集系统;单相接地;消弧线圈接地系统;小电阻接地系统1 风电场35kV汇集系统组成及线路运行特点分析1.1 风电场汇集系统的架空线路与电缆线路组成风电场内风机的分布范围很大,以一个装机容量为50MW的风电场为例,其东西长度约为10km,南北长度为约4km。
风电场采用3回集电线路接入110kV汇集升压站,每回集电线路接入11台风力发电机。
根据估算,3回架空线路平均长度为12km。
架空线路的路径走向尽量靠近风力发电机,其线路距离风力发电机的直线距离一般不超过30米,因此,每台箱变高压侧至35kV架空线路的35kV 电力电缆长度小于50米。
根据以上数据,风电场35kV汇集系统中电缆线路的长度不到架空线路的5%,如果在特殊的地形或风机布置情况下,该数值会有一定程度的增大。
1.2 电力电缆运行特点及事故分析论文统计了电力电缆的类型及性能比较,分析了电缆运行的特点,电缆故障率和故障发生的部位,及故障产生的原因,并提出了减少电缆故障发生的对应措施。
从故障原因来看,除建设施工原因外、主绝缘老化、现场安装工艺不当、过负荷是造成电缆设备故障的主要原因。
1.3 风电场电缆本体故障率减小的可行性分析从已投入运行的电缆线路的运行情况来看,国内电缆运行可靠性与欧美日等发达国家的运行可靠性相比仍有较大差距。
因此,在提高电缆线路运行可靠性方面,风电场的运行单位还有很大的提升空间。
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。
风电场35kV系统中性点接地方式探讨
( 1 )电缆 线 路 电容 电 流 ( f 。 ) : 与 系统 电 压 ( U ) 和 电 缆 长 度
( L ) 成正 比。
I 一0 . 1 ×U。 × L
制弧光接地 过 电压并 消除 谐振 过 电压 , 降 低 故 障跳 闸率 。缺
点: 由 于 消弧 线 圈成 本 较 高 , 容量 不 宜 过 大 , 另 外 由 于 采 用 自动 跟踪补偿 , 对装置机械性能 、 响应 时 间 等 均 有 较 高 要 求 , 适 用 性
对 于瞬间接地故障均作用于跳闸 , 对单 电源用户 供 电可靠性稍 差。( 4 )中 性 点 不接 地 系统 。优 点 : 供 电 连续 性 好 , 在 发 生 单 相
接地 故 障 时 , 故 障 点 只 有 系 统 电 容 电流 , 一般较 小 。 允 许运行一
其中, 系数 1 . 3对 应 1 0 k V线 路 , 系数 1 . 6对 应 3 5 k V 线路 。
电网容性 电流经 电阻流 人大地 , 可有 选择性 地跳 闸 , 提高 保护
装 置 的灵 敏 性 , 有 效 降低 弧 光 过 电 压 , 消 除 谐 振 过 电 压 。缺 点 :
流( ) 成正 比, 双回架空线存在耦 合电容 , 需考虑 系数 。
一
( 1 . 3 ~1 . 6 ) t
较大时 , 可采用低电阻接地方式 ( 3 . 1 . 5款 ) 。 2 - 2 3 5 k V 系统 电容 电流 的计 算 由上 文 可 知 , 3 5 k V 中性 点 接 地 方 式 的 选 择 与 风 电 场 系 统
地故障时 , 故障相 电压降低 , 非故 障相 电压仍为相 电压 , 电压 幅 值不升高 , 不会产 生单相接 地弧光 过 电压 , 也 不会 发生 系统谐 振过电压 , 保护装 置可 以快速切 除故 障。缺点 : 系 统供 电可靠 性差 , 在发生 单相 接地 故 障时继 电保 护 装置 动作 直接 切 除故 障 。( 2 )中性点经消弧线圈接地方 式 。优点 : 供 电可靠性高 , 当 系统发生单相接地故 障时 消弧线 圈 自动补 偿装 置 自动调整线
风电场汇集线系统中性点接地方式的选择
1 , 5 A 给消弧线圈的容量选择带来 困难。 0
2 3 中性点经 小 电阻接 地方式 .
中性 点 经小 电阻接 地 方式 的工 作原 理 是 , 系 给
作者简介 : 李正然(96 , , 1 一)男 山东济南人 , 6 高级工程师 , 主要从事风电电气设计工作 。
1 引 言
随着 风 电的快速 发展 , 电场装机 规模 的增 大 , 风 不断 出现大 面积 风 机 脱 网 的 事故 。在 2 1 年 国 内 01 发 生 的 4起典 型 风 电 机组 大 规 模 脱 网事 故 …中 , 起
因均为 汇集 线路 发 生 短路 故 障 后 不 能及 时 切 除 , 造 成数百 台风机脱 网 , 失 出力达 1 0 k 损 ×16 W。
云南水力发电
2 1 年增 刊 02
统故障点注入阻性电流, 使接地故障电流呈阻容性 质。减小电容电流与电压 的相位差角 , 降低故障点
电流 过零熄 弧 后重 燃 。 当阻 性 电流 足够 大 时 , 重燃 将 不 再 发 生 。把 系统 电压 控 制 在 2 5倍 相 电压 以 . 内, 同时提 高 了继 电器保 护灵 敏度 。 1 )优点 。① 能 快 速 切 除 故 障 , 电压 水 平 低 , 过 消除谐 振过 电压 。② 有 利 于 降低 操 作 过 电压 , 全 对
风 电场 配 电 网的 中性 点 运行 方 式 有不 接 地 、 经 消弧线 圈接 地和 经 小 电 阻接 地 , 风 电场安 全 运 行 是
倍相电压 ( . 倍 ) 对设备 的绝缘水 平要求 较高。 32 , ②谐振接地系统发生单相接地故 障时 , 由于消弧线 圈的补偿作用 , 故障电流值较小以及 电弧不稳定等
关于风电场接地系统设计的几点认识
一
时 ,如果地 网接地阻抗较 大 ,就会造成 保证 防雷 系统 的安全 。在高土壤 电阻率 地网 电位异 常升高 ,接 触 电压 、跨步 电 地 区 ,采用扁钢将 相对分散的风机 接地
度也. 增加 。
图4 冲 击 电流 在 入 地 点 电 位
在5 O 0 Q m 均匀 土壤中 ,n = l( 单
根水 平 接 地 体 、电 流有 端 点 人地 ), n = 2( 单 根 水 平 接 地 体 、 电 流 由 中 点
入地 )以及n = 4( 4 放射水平接地体 、
的有 效长 度
. 5 / 7 0 s 冲击 电 由 于 风 电 场 通 常 会 布 置 在 山地 ,这 情况 下 ,铜材 和钢 材在 5
0 Hz 短 路 电 流 在 电流 入 地 点接 些地 区风能 资源较 为丰富 ,而 山地 的土 流 和 工 频 5 ,可 壤 电阻率一般较 高 ,因此按 照一般电气 地 阻 抗随 接 地 体 长 度 的 变化 ,如 图 1
是接地 。接地 网不仅为变 电站内各种 电 分接近 。但风机接地 设计 中 ,一般均 不
气 设备提供一个 公共的参考地 ,而且在 计 风机 基 础 接 地 的影 响 ,以 把 风 机 基 础 系统故 障时可将故障 电流迅 速排泄 ,降 接地体对降低接 地 电阻的作用作 为安全 低变 电站 的地 电位升高 ,以保 证人身和 余 度 。 设备安全 。电力系统接 地可 分为工作接 出现 接 地 短 路 故 障 或 其 它大 电流 入 地
风电场接地方式与接地保护探讨
接地保护方式是非常重要的 , 系统地 总结 了几种接地方式的优缺点 , 并简 要地介绍 了电阻接地设备 的参数选择 , 为类似
工 程 提 供 一个 有益 的借 鉴 。 关键 词 单相 接 地 故 障 中图 分 类 号 T 8 K3 接 地 电容 电流 B 接地 保 护 10 — 9 0 2 1 }3 0 4 — 3 07 6 8 (0 2 0 — 0 4 0 文献 标 识 码 文章编号
全稳 定运 行 。 3 电阻值 的选择 _ 2
系 统 中性 点 经 低 电阻 接 地 方 式 中 电阻 值 的选
取一般需考虑 以下几个方面 :()限制系统过电压 1 水平 ;2 保证系统继电保护动作的灵敏性 ;3 降 () () 低人身触电危险 ;( ) 4 降低对通信线路的干扰。 其 中后 两 个 因素 主要 受 故 障 电流 影 响 ,但 可 通 过 现 场 采 取 一 定 的措 施 弥 补 ,如 设 置 均 压 网 、 使 用 带屏 蔽 层 通 讯 电缆 等 ,所 以在选 取 电 阻值 的 过 程 中不做 主要考 虑 因素 。 确 定 电阻 值 一 般 是先 确定 系统 三 相 对 地 电容 电流 ,在满 足 限制 系统 过 电压 水 平 的前 提下 ,确 定 系统 中性点 注入 的最 小 阻 性 电流 ,再 结合 现 场 具体情况确保 注入的阻性 电流保证继 电保护动作 的灵 敏 性 ,两 种 情 况 注 入 的 阻 性 电 流 取 较 大 值 . 最 后 按 照 系 统 单 相 金属 性 接 地 故 障 的情 形 计算 相 应 的电阻值 。
・
4 4・
水 利 水 电工 程 设 计
D H ・2 1 WR E 0 2年 第 3 卷 第 3期 1
风 电场接地方式与接地保护探讨
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我们得明确风电场变电站接地系统的重要性。
想象一下,如果没有一个可靠的接地系统,那么风电场变电站的设备和人员安全将无法得到保障。
接地系统就像是一道坚固的防线,守护着风电场的稳定运行。
我们要探讨的是接地系统的设计原则。
是安全性,这是最基本的要求。
然后是可靠性,接地系统必须能够稳定运行,不能出现故障。
是经济性,我们要在满足前两个条件的前提下,尽可能地降低成本。
那么,具体到风电场变电站接地系统的设计,我们应该怎么做呢?要对风电场的地质条件进行详细勘察,了解土壤的电阻率、接地层的深度等信息。
这些数据将直接影响到接地系统的设计。
我们要根据风电场的规模和设备配置,确定接地系统的规模。
一般来说,风电场变电站的接地系统可以分为集中接地和分布式接地两种方式。
集中接地适用于小型风电场,而分布式接地则更适合大型风电场。
在接地网的设计上,我们可以采用网格状或环形接地网。
网格状接地网具有较高的接地效果,但施工难度较大;环形接地网施工相对简单,但接地效果稍逊一筹。
具体选择哪种形式,要根据实际情况来确定。
接地材料的选用也是一个关键环节。
目前市场上主要有铜质接地材料和镀锌钢质接地材料两种。
铜质接地材料导电性能好,但价格较高;镀锌钢质接地材料价格适中,但导电性能稍差。
我们需要在两者之间找到一个平衡点。
施工过程中,要严格按照设计方案进行。
接地网的敷设、接地电阻的测试等环节都要一丝不苟。
在施工过程中,还要注意环境保护,避免对土壤和植被造成破坏。
接地系统施工完成后,并不意味着我们的任务就结束了。
我们还需要定期对接地系统进行检查和维护,确保其稳定可靠地运行。
一旦发现接地电阻不满足要求,要及时进行调整。
风电场变电站接地系统方案的设计和实施是一个复杂的过程。
我们要充分考虑安全性、可靠性和经济性,确保接地系统的稳定运行。
只有这样,风电场才能为我们提供源源不断的清洁能源。
在这个方案中,我们还要关注风电场变电站接地系统的未来发展。
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。
风电场的中性点接地方式与设备选择
风电场的中性点接地方式与设备选择发表时间:2018-06-11T11:53:09.117Z 来源:《电力设备》2018年第3期作者:郭映军[导读] 摘要:风电场系统的电容电流是影响风电场中性点接地方式与设备选择的关键因素,如果其系统为35kV集成电线路,那么最好选择小电阻接地,这种接地方式具有较多优势,能够为风电场的运行提供稳定的保障。
(华能新能源股份有限公司云南分公司)摘要:风电场系统的电容电流是影响风电场中性点接地方式与设备选择的关键因素,如果其系统为35kV集成电线路,那么最好选择小电阻接地,这种接地方式具有较多优势,能够为风电场的运行提供稳定的保障。
为此,文章以此为例,对风电场的中性点接地方式与设备选择进行具体的论述,明确各项选择的决定依据,以便为风电场建设提供依据。
关键词:风电场;中性点接地方式;接地设备风电场中性点接地会直接关系到电网运行的稳定性、安全性与可靠性,对风电场电网系统的绝缘水平造成影响,所以,风电场中性点接地本身是电网系统自我保护的一种手段,而其选择的接地方式与设备会直接影响到保护效果,因此,文章以某风电场为例,对其35kV电网系统中性点接地方式以及设备的选择进行论述,以便能为其它风电场的选择提供参考。
一、集电线路系统中性点接地方式选择分析一方面,在不接地的情况下,35kV电容电流一旦超过10A,就会为风电场造成严重的后果。
由于风电场中有大量的电缆线路,当电容电流超过10A的范畴后,没有接地中性点,将无法保障接地电弧被完全熄灭,所以造成的后果极其严重。
为了保障风电场运行中各项设备的安全,必须采用中性点接地的方式来降低发生危险的几率[1]。
另外,我国关于风电场建设中中性点接地方式与设备的选择有相应的规定,明确要求10kV集电线路中,电容电流超过30A以及35kV集电线路中,电容电流超过10A,都需要通过相应的装置消灭电弧。
而6kV—35kV 的集成线路主要为送电与配电系统,选择低电阻接地方式更具经济性,但还应结合实际情况考虑到瞬态电压、电流等因素对电气设备运行、通信稳定性造成的影响。
浅析风电场接地系统运行方式的选择
浅析风电场接地系统运行方式的选择摘要:大型风电场汇集线系统运行可靠性如何,在很大程度上影响了电网运行的稳定性,而接地故障又是影响风电场汇集线系统运行效果的主要因素。
一经汇集线系统出现接地故障,就会因为电弧不能自动熄灭而产生间歇性电弧,或者是谐振引起的过电压,最终会导致电缆绝缘被击穿,或者避雷器爆炸等事故。
本文就风电场汇集线系统特征进行了分析,并以提高电网运行稳定性为目的,对多种接地方式进行了分析。
关键词:风电场;接地系统;接地处理大型风电场风力发电机组间距一般都比较大,一般情况下出口电压经过箱式变压器升压到35kV,然后通过35kV汇集线送往风电场升压站,最后再进行过升压处理后才会接入大电力系统中[1]。
就现在风电场建设情况来看,大部分汇集线都是选择用35kV电缆或者架空线的方式,但是因为风电场面积都比较大,则汇集线线路比较长,导致35kV系统电容电流比较大,为保证线路运行安全性,必须要做好汇集线的接地处理,对保障电网的运行稳定具有重要意义。
1.风电场35kV汇集线系统运行特点第一,受风电场内风力发电机组间距影响,风电场内汇集线网络线路距离比较长,一般情况下汇集线电缆电容电流会比较大,大概是等长度普通电缆的25~50倍。
不同的电缆电容电流不同,其中单芯电缆电容电流要比三芯电缆大,为大容性电流系统。
第二,就风电场35kV汇集线系统施工特征来看,存在大量的“T”节点与电缆头。
再加上大型风电场建设环境比较特殊,很多都位于戈壁滩,受戈壁滩地理环境以及温差影响,导致很多电缆的焊接施工不过关,这样就大大增加了故障的发生概率,成为35kV汇集线系统运行的薄弱系统。
为保证电网系统的稳定运行,必须要做好对风电场35kV汇集线系统的安全管理,结合其间距大、线路长的特点,必须要从实际需求出发,选择最为合适的接地方式,提高系统运行的安全性,降低故障对电力系统造成的影响。
2.风电场35kV汇集线接地方式分析2.1中性点经消弧线圈接地选择此种接地方式对风电场35kV汇集线系统进行接地处理,在系统容性电流发生变化时,消弧线圈接入容量调整更为方便,并且可以有效降低线路单相接地时故障点的残流,改善因为接地故障不能自熄的问题,进而能够避免汇集线系统长时间燃弧而导致的相间短路[2]。
风力电力站的接地和防雷解决方案
风力电力站的接地和防雷解决方案
风力电力站的接地和防雷问题解决
风机口及其输电设备的接地和防雷接地的要求:
风力电站的设备接地与防雷接地应该区分但又必须共用接地系统。
区分在于入地点之间的区分和选择。
共用接地在于地下部分的巧接和系统之间泄流与保护的功用关系
风力电站设备接地与防雷接地共用地网,其接地地阻为1欧姆以下。
地网布置适用双环行射线状,其外环与内环应间距应为内环到风机口的4倍。
其内环应根据风机口基础的深度确定,应大于基础深度的8-10倍,一般不低于12米。
外围射线布置根据土壤确定,不应低于4条,其长度为风机口到外环的2倍。
地网材料的要求:
水平接地体:5*50以上热镀锌扁钢或4*40以上铜条
垂直接地体:6*63以上热镀锌角钢或5*50以上铜包钢材料
为保证风力电站接地的长久效果,接地材料不适合采用降阻新型材料。
现行风电场设计中接地方式探讨
现行风电场设计中接地方式探讨摘要:探讨在2011年上半年多个地区风电场大面积脱网的情况下,国家电网公司颁布国家电网(2011)974号文(关于印发风电并网运行反事故措施要点的通知)后,风电场汇集线系统接地方式的建议。
关键词:风电场,接地方式Abstract: discusses in the first half of 2011 multiple areas of large area to take off the nets of wind farms, issued by state grid corporation of state grid (2011) no. 974 wen (about print and distribute wind parallel operation anti-accident measures points notice), wind farms collection line system grounding method of Suggestions.Keywords: wind farms, grounding method近年来全球风能市场经历快速增长,而中国的风能发展也发展强劲,专家预计,中国未来每年将增加200亿瓦的发电功率这相当于20个核电站的产能。
随着中国风能产业的蓬勃发展,风电场的规模越来越大,装机规模为200MW的风电场已经很普遍。
但由于在2011年年初连续出现的几起风电场大面积脱网现象,风电场在接入系统方面受到了一定制约,其中在国家电网(2011)974号文(关于印发风电并网运行反事故措施要点的通知)中对风电场的中性点接地问题做了明确的规定:“风电场汇集线系统单相故障应快速切除。
汇集线系统应采用经电阻或消弧线圈接地方式,不应采用不接地或经消弧柜接地方式。
经电阻接地的汇集线系统发生单相接地故障时,应能通过相应保护快速切除,同时应兼顾机组运行电压适应性要求。
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浅析风电场接地系统运行方式的选择
摘要:大型风电场汇集线系统运行可靠性如何,在很大程度上影响了电网运行的稳定性,而接地故障又是影响风电场汇集线系统运行效果的主要因素。
一经汇集线系统出现接地故障,就会因为电弧不能自动熄灭而产生间歇性电弧,或者是谐振引起的过电压,最终会导致电缆绝缘被击穿,或者避雷器爆炸等事故。
本文就风电场汇集线系统特征进行了分析,并以提高电网运行稳定性为目的,对多种接地方式进行了分析。
关键词:风电场;接地系统;接地处理
大型风电场风力发电机组间距一般都比较大,一般情况下出口电压经过箱式变压器升压到35kV,然后通过35kV汇集线送往风电场升压站,最后再进行过升压处理后才会接入大电力系统中[1]。
就现在风电场建设情况来看,大部分汇集线都是选择用35kV电缆或者架空线的方式,但是因为风电场面积都比较大,则汇集线线路比较长,导致35kV系统电容电流比较大,为保证线路运行安全性,必须要做好汇集线的接地处理,对保障电网的运行稳定具有重要意义。
1.风电场35kV汇集线系统运行特点
第一,受风电场内风力发电机组间距影响,风电场内汇集线网络线路距离比较长,一般情况下汇集线电缆电容电流会比较大,大概是等长度普通电缆的25~50倍。
不同的电缆电容电流不同,其中单芯电缆电容电流要比三芯电缆大,为大容性电流系统。
第二,就风电场35kV汇集线系统施工特征来看,存在大量的“T”节点与电缆头。
再加上大型风电场建设环境比较特殊,很多都位于戈壁滩,受戈壁滩地理环境以及温差影响,导致很多电缆的焊接施工不过关,这样就大大增加了故障的发生概率,成为35kV汇集线系统运行的薄弱系统。
为保证电网系统的稳定运行,必须要做好对风电场35kV汇集线系统的安全管理,结合其间距大、线路长的特点,必须要从实际需求出发,选择最为合适的接地方式,提高系统运行的安全性,降低故障对电力系统造成的影响。
2.风电场35kV汇集线接地方式分析
2.1中性点经消弧线圈接地
选择此种接地方式对风电场35kV汇集线系统进行接地处理,在系统容性电流发生变化时,消弧线圈接入容量调整更为方便,并且可以有效降低线路单相接地时故障点的残流,改善因为接地故障不能自熄的问题,进而能够避免汇集线系统长时间燃弧而导致的相间短路[2]。
如果35kV风电场汇集线为电缆线路,并且线路间距比较长,在电容电流大于10A时,汇集线中性点采用此种方式接地。
在选择接地方式时,需要从实际情况出发,结合风电场汇集线系统建设要求,全
面分析接地方式存在的优缺点,保证能够提高系统运行的可靠性。
中性点消弧线圈接地,对小电流选线装置的灵敏度存在一定影响,严重的甚至存在无法选线的情况。
并且此种处理方式,容易出现串联谐振过电压现象,在变压器高压侧到低压侧传递时,电压被放大等。
2.2中性点经电阻接地
中性点经电阻接地,主要是阻止谐振过电压与间歇性电弧接地过电压,与消弧线圈接地方式相比,在施工成本上要具有一定的优势,并且可以在短时间内完成单相接地故障的切除,恢复系统的正常运行。
但是,在选择此种接地方式进行处理时,需要控制好一定的使用条件,如在单相接地故障时,零序电流尽量在200A以上,并且应选择小阻值电阻,对提高接地保护工作有效性具有重要意义。
2.3中性点经消弧线圈并接小电阻接地
在汇集线系统出现临时单相故障时,消弧线圈会输出电感电流,使得电弧熄灭,进而能达到消除接地故障的目的。
如果系统出现的是永久性故障,则在消弧线圈补偿一段时间后仍存在接地故障,则需要投入电阻接地并选线,对存在故障的线路进行切除,控制故障影响范围。
第一,如果风电场汇集线系统选择用电缆敷设处理方式,受电容电流大特点影响,一方面需要大容量的消弧线圈,另一方面为保证系统运行效果,还需要投入大量成本。
并且对于选择电缆敷设方式的系统基本都是出现永久性故障,在进行接地处理时,应尽量选择用电阻接地方式。
第二,如果风电场汇集线系统选择用架空线路施工时,电容电流相对要小,所需要的消弧线圈容量也比较小,投资比较少。
但是与电缆敷设处理相比,此种处理方式出现故障的概率比较大,在接地处理时,可以选择用消弧线圈接地方式,能够有效提高供电连续性,并减少运行工作量。
其中,对于临时故障多、电容电流大情况,可以选择用消弧线圈并接小电阻接地处理方式,即可以准确选线,有能够减小接地点残留,提高电网运行的可靠性。
3.风电场汇集线系统消弧线圈接地设计
经消弧线圈接地即将一个电感消弧线圈接入到中性点与大地之间,一旦系统出现单相接地故障,就可以利用消弧线圈中电感电流完成接地容性电流的补偿,降低流过故障点的电流,使故障相接地电弧两端电压可以恢复到自行熄灭的范围[3]。
其中,补偿容性电流谐振等值电路如图1所示。
其中,由电阻电流IR、电感电流IL以及电容电流IC组成零序电流IO,并且三者之间关系可以表示为:
其中,阻尼率d=IR/IC一般情况下都比较小,能够对系统容性电流产生较小的影响;而消弧线圈脱谐度v=(IC-IL)/IC,一般选择过补偿方式灭弧。
图1补偿容性电流谐振等值电路图
对于大型风电场35kV汇集线系统接线处理方式的设计,一般可以选择用三角形接线,并由三相接地变提供可靠的接入点。
在进行设计时,应结合实际需求合理确定线电压与相电压的计算,三角形接线线电压与相电压相同,而星形接线线电压是相电压的1.732倍。
另外,将消弧线圈容量的有效系数确定为1.2,过补偿系数确定为1.35,则安装容量的确定公式为:Q=1.2×1.35×IC×U。
4.结束语
大型风电场汇集线系统具有间距长特点,其电容电流比较大,为确保系统能够稳定运行,必须要结合其结构特征,合理的选择接地处理方式,针对常见的单相接地故障进行处理,争取不断提高系统运行的安全性,保证接入电网的电压正常,提高电网运行的稳定性。
参考文献:
[1]李军,牛柱.浅析中宝风电场35kV汇集线系统接地改造[A].中国风电生产运营管理,2014,21:80-84.
[2]吕仁帅,赵鹏,袁帅,贾晶.风电场35kV系统中性点接地设计方案分析[J].电力与能源,2014,01:80-84.
[3]姚天亮,郑昕,杨德洲,王利平.大型风电场内部35kV汇集系统接地方式选择[J].电气应用,2013,11:70-74.。