风电场35kv电缆网中性点接地方式研究

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1、风电场35kV电缆网中性点接地方式研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：谢丽娜指导教师：刘渝根教授专业：电气工程学科门类：工学重庆大学电气工程学院二O一四年五月StudyonNeutralGroundingModesof35kVCableNetworkinWindFarmAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByXieLinaSupervisedbyProf.LiuYugenSp

2、eicalty:ElectricalEngineeringCollegeofElectricalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2014中文摘要摘要风电场由于受地形、环境等影响，35kV集电系统越来越多的选择电缆线路。随着风电场规模增大，电缆长度增加，导致系统电容电流水平较高，当系统发生单相接地故障时，会严重威胁电气设备绝缘。因电力系统的中性点运行方式和单相接地故障关系非常的密切，故选择合适的中性点运行方式可以灵活的提高35kV系统运行的可靠性以及经济性，对提高风电场安全运行水平拥有重要的

3、意义。论文以龙里风电场为研究对象，基于Matlab/Simulink平台建立仿真计算模型，考虑接地故障时刻、接地故障点位置、接地故障点过渡电阻及接地电容电流四种影响因素下，中性点不接地、经消弧线圈接地和经小电阻接地时，电缆网发生接地故障的过电压和过电流水平，通过对比分析，得出适合风电场35kV电缆网的中性点接地方式。主要成果有：①对比不同运行方式下电缆网的运行效果，中性点采用消弧线圈接地时能实现对接地电容电流的有效补偿，起到快速消弧的效果；中性点经小电阻接地能够抑制故障暂态过电压，并可利用零序过流保护快速切除故障。②以消弧线圈接地为基础配合小电阻接地的中性点

4、接地方式，综合了中性点经消弧线圈接地快速消弧和中性点经小电阻接地快速切除故障线路的优点；通过对改进的中性点接地方式的暂态过程进行仿真，其暂态投切不会对系统造成冲击，不影响设备安全运行。基于风电场35kV电缆网的特点，得出一种适合该电缆网的中性点接地方式，即以消弧线圈接地为基础，对于接地电容电流水平小于100A的电缆网，当单相接地故障发生时，首先利用中电阻限制其暂态过电压水平，如果是瞬时性故障，消弧线圈进行补偿后故障自动消除，若是非瞬时性故障则利用短时并入小电阻增大接地点电流，启动保护装置快速切除故障线路；对于无需采用暂态过电压抑制措施的接地电容电流大于100

5、A的电缆网，当发生非瞬时性接地故障时，利用小电阻的短时投入启动零序过流保护装置快速切除故障。关键词：风电场，电缆网，暂态过电压，快速消弧，SimulinkI重庆大学硕士学位论文II英文摘要ABSTRACTDuetotheinfluenceoftheterrainandenvironment,moreandmorecablesarechosenasthe35kVelectrictransmissionlineinthewindfarm.Withthescaleofthewindfarmexpanding,thelengthofthecableincreasin

6、g,thenthesystemcapacitivecurrentishigher.Ifsystemoccurssingle-phasegroundingfault,itwouldbeaseriousthreattotheinsulationofelectricalequipment.Becauseoftherelationshipbetweentheneutralgroundingmodesoftheelectricpowersystemandthesingle-phasegroundfaultismostclosely,sochoosingareasona

7、bleneutralgroundingmodecanimprovethereliabilityandeconomyof35kVpowergrid,thusitisagreatsignificancetothesafetyofwindfarm.ThepapertakesLong-liwindfarmastheresearchobject,createsthesimulationmodelof35kVcablenetworkofwindfarmbyusingMatlab/Simulinksoftware;Consideringthetimeandcapaciti

8、vecurrentofgroundingfault,