枞阳风电场升压站35kv系统中性点接地方式研究

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1、枞阳风电场升压站35kV系统中性点接地方式研究　　【摘要】风电场中电缆集电线路较长，系统电容电流较大，对风电场电气系统的安全运行造成危害，本文以安徽省境内枞阳风电场为例，就选择风电场35kV系统中性点的接地方式进行探讨。　　【关键词】风电场；电容电流；消弧线圈；低电阻　　0引言　　安徽省位于第四类风资源区，适宜建设低风速风电场。由于山区风能资源丰富，同时征地较简单，因此安徽省风电项目多建设在山区。风电场中各风机点位均位于山脊上，风机间距离较远，造成集电线路的长度较长，使得集电线路系统的电容电流较大，对风电场和风电场升压站的安全运行造成危害，本文以安徽省境内枞阳风电场为例，就选择

2、风电场35kV系统中性点的接地方式进行探讨。　　1项目概况　　拟建风电场位于枞阳县山区，规划容量49.5MW，安装33台1.5MW的风力发电机组，配套建设一座110kV升压变电站。　　110kV升压站安装1台110/35kV、50MVA的主变压器。110kV侧采用线路――变压器组接线，35kV侧采用单母线接线方式。　　风电场风机出口电压为0.69kV，经0.69/35kV升压箱式变压器将电压升至35kV，33台风机――箱变组成2个汇流集电单元，两个汇流集电单元分别由16和17台风机――5箱变组成，2个汇流集电单元接入110kV升压站35kV母线。　　由于项目位于山区，各风机点位

3、距离较远，造成集电线路的长度较长，同时根据环评审查意见，集电线路除跨越山沟处采用架空线路外，其余须采用地埋电缆线路，以减少对山区生态环境的影响和破坏。　　基于以上原因，风电场35kV集电线路的电容电流大幅增加。当35kV系统发生单相接地故障时，由于系统电容电流过大，接地点电弧不能自行熄灭，出现间歇性电弧接地。系统中将产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3-5倍或更高，并且持续时间长，可达几小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，可使用电设备、电缆、变压器等绝缘老化，缩短使用寿命，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。所以，选择适当的中性点接地方式，减小系统单相接地电容电流的危害

4、，将会对供电可靠性和系统的安全运行有重要的影响。　　2电容电流计算　　枞阳风电场工程35kV集电线路架空线部分均采用LGJ-240/30导线。其中，单塔单回路路径总长约1.2km，同塔双回路路径总长约2.6km。　　35kV集电线路电缆部分选用35kV三芯电力电缆ZC-YJV22-26/35kV3×240mm2，共17.8km。风机箱变至出线杆塔采用ZC-YJV22-26/35kV3×70mm2，共1.5km。变电站内电缆采用ZC-YJV22-26/35kV3×95mm2共0.3km。　　计算主要依据中国电力出版社《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）内的有关公式：　　1）有

5、架空地线的单回路架空线路的电容电流为：IC=UeL×10-3（A）5　　（Ue为电网的额定线电压（kV），L为线路的长度（km），同杆双回线路的电容电流按单回路1.6倍取值）　　根据上式，35kV架空线路电容电流为：　　单回路IC1=35×1.2×10-3=0.042A　　双回路IC2=1.6×35×2.6×10-3=0.1456A　　2）电缆线路的电容电流为：IC=0.1UeL（A）。同时规定，变电所增加的接地电容电流值需考虑13%的附加值。　　根据上式，电缆线路的电容电流为：　　IC3=0.1×35×（17.8+1.5+0.3×1.13）=68.7365A　　3）在忽略风机

6、箱变高压线圈和升压站主变低压线圈的对地电容电流情况下，风电场35kV侧电容电流为：　　IC=IC1+IC2+IC3=0.042+0.1456+68.7365=68.9241A　　3接地方式选择　　3.1各规程规范对风电场35kV系统接地方式的规定　　1）《风力发电厂设计技术规范》（DL/T5383-2007）第6.5.1条规定“……，35kV集电线路或电缆单相接地电容电流大于10A时，均应在变电所装设消弧线圈。”　　2）《风电场工程电气设计规范》（NB/T31026-2012）第4.9.2条规定“风电场主变压器低压侧35kV及以下系统中性点宜采用低电阻接地方式接地，也可采用其他

7、接地方式，但不应采用不接地方式。”　　3）《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》第3.2.3.3条规定“5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。经消弧线圈接地的汇集线系统发生单相接地故障时，应能可靠选线，快速切除……”。　　可见，各规程规范对于风电场35kV系统接地方式的规定并不完全一致，有经消弧线圈和经低