风电场35kv系统中性点接地方式和设备参数选择

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1、风电场35KV系统中性点接地方式和设备参数选择　　【摘要】本文扼要论述了风电场35KV集电系统中性点接地方式的选择原则以及相应设备参数的计算。【关键词】风电场；中性点接地；接地电阻；接地变压器1.前言（1）我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近70.6%由煤炭供给，大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的破坏。过度依赖化石燃料的能源结构造成了很大的环境压力，导致城市雾霾频现，形成严重的社会负面影响。大力开发风能、太阳能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选

2、择。（2）近几年来风力发电作为成熟的可再生能源在我国得到了大力开发应用，集中的大型风电场越来越多，风力发电机组单机容量也由刚开始的750KW逐步发展到2000～2500KW等级，大型的海上风电场也已开始兴建。7（3）大型风电场风力机组的间距较远，风力机组出口电压通过箱式变压器升压到35KV，通过集电线路送往电厂升压站经主变升压接入电力系统，集电线路一般采用35KV电缆或架空线路。由于风电场面积大，风机间距离远，因此35KV线路长度相当长，导致35KV系统电容电流较大。以前风电场35KV系统采用中性点不接地系统，

3、集电线路单相接地后电弧电流不能自熄，弧光接地过电压导致PT烧毁、过电压保护器爆炸及相间短路的故障时有发生。由于上述故障的发生，近年来风电场35KV系统中性点接地方式已逐渐倾向采用消弧线圈或电阻接地方式。2.风电场35KV系统中性点接地方式的选择2.1我们国家35KV系统多为不接地系统或消弧线圈接地系统，采用不接地系统的优点是：系统中单相接地故障时，故障点仅有系统电容电流，故障一般不跳闸，系统供电连续性好。该系统适用于供电网络较小，出线多为架空线的系统，因为架空线路的单相对地多为刮风使树枝碰撞架空导线等原因导致的

4、暂时性故障，弧光电流熄灭后绝缘可恢复，再者35KV电气设备绝缘裕度也较大，可以承受一定程度的过电压，因此在过电压保护规程中规定：35KV系统中当单相接地故障电容电流不超过10A时，应采用不接地方式；当超过10A又需在接地故障条件下运行时应采用消弧线圈接地系统。72.2消弧线圈是一个接在电网中性点的感性元件，其作用是用消弧线圈产生的电感电流来补偿系统单相接地时所产生的对地电容电流，保证电弧自动熄灭，消除接地弧光过电压对系统内电气设备绝缘的损害；当发生的故障是稳定的单相接地时，很小的残余接地电流并不会造成危险，按规

5、程系统仍可继续供电2小时，为运行人员赢得发现并处理故障的时间。2.3当系统接地电容电流超过允许值时，也可以采用中性点经电阻接地方式。中性点采用电阻接地，可以降低中性点电位，减少电弧重燃的可能性，抑制电网的过电压幅值。电阻接地系统按电阻值的不同分为高电阻接地系统和低电阻接地系统，简要介绍如下：（1）高电阻接地系统：系统符合零序电阻R0≤1/3ΩC0（C0为系统每相对地分布电容，μF）准则。电阻值的选择通常以限制暂态过电压在2.5倍相电压以下为原则；如果单相接地电流不大于10A，高电阻接地保护不要求立即切除接地故障

6、，通常是检测和报警，按规程允许有2小时的故障处理时间，如大于10A则需要保护跳闸切除故障点，由于采用高接地的条件是使系统的电阻性电流不小于电容性电流，它使总的对地电流至少增大2倍。7（2）低电阻接地系统：系统符合零序电阻R0与其零序电抗X0之比大于等于2。其中X0是系统等值零序电抗。按规程接地故障电流取值范围一般是100～1000A。低电阻接地系统应设置有选择性的、立即切除接地故障线路的保护装置。为满足保护的选择性与灵敏度，电阻值的选取应为保护装置提供足够大的电流。低电阻接地系统以保护动作优先，满足单相故障时对

7、设备损害小为目标，对供电的连续性则采用双回路、重合闸、备自投等方式来满足。2.4风电场35KV集电系统的特点是：负荷分散、回路多，电缆距离长，由于风电场一般按总体一次规划工程分期建设安装的原则实施，因此35KV系统也存在逐步扩大的要求。根据风电场特点，35KV系统可采用消弧线圈或电阻接地方式；从投资与运行维护角度，对于电容电流小于10A时一般采用不接地系统，大于10A时多采用低电阻接地系统。3.风电场35KV中性点设备的选择按上节所述风电场35KV系统多采用中性点经电阻接地方式。中性点采用电阻接地，系统的中性点

8、需要引出，有两种情况：一种是主变直接采用220（110）/35KVYN-yn0型接线的双卷变压器，为满足3次谐波电流变压器中需要增加一个△的平衡绕组，35KV侧中性点直接经套管引出，接地电阻直接接在主变中性点上。另一种情况是主变压器采用220（110）/35KVY-△型接线的双卷变压器，主变35KV采用三角形接线中性点不引出，无三次谐波电流的事情，需要另外配置35KV接地变压器，设置一