從國網2018年“十八項反措”看風電系統接地型式配置

時(shí)間:2019-3-28 分(fēn)享到:

北(běi)極星風力發電網訊:在“三北(běi)”地區(qū)棄風限電形勢嚴峻以及市場(chǎng)上優質集中式項目逐步開發減少的(de)情況下(xià),風電從集中大(dà)規模連片開發轉向集中式和(hé)分(fēn)散式協同發展勢在必行, 2017年5月(yuè)國家能源局發布了(le)《關于加快(kuài)推進分(fēn)散式接入風電項目建設有關要求的(de)通(tōng)知》,要求各省級能源主管部門制定分(fēn)散式風電發展方案,明(míng)确分(fēn)散式風電項目不受年度指導規模限制。随後各省加快(kuài)了(le)制定分(fēn)散式風電發展方案的(de)步伐。

(來(lái)源:計鵬新能源 ID:jipengxinnengyuan)

面對(duì)分(fēn)散式風電開發規劃及設計,有些設計人(rén)員(yuán)對(duì)分(fēn)散式的(de)設備配置有些模糊,這(zhè)種設備到底配與不配?特别是2018年國網發布了(le)979号文《關于印發十八項電網重大(dà)反事故措施(修訂版)的(de)通(tōng)知》,修改和(hé)增加了(le)一些與電網接入相關的(de)内容,下(xià)面小編就通(tōng)過“十八項反措”聊聊風電發電系統接地設備配置情況。

一、系統接地型式

目前系統接地方式分(fēn)爲兩類:中性點非直接接地和(hé)中心點直接接地

01、中性點非直接接地

這(zhè)個(gè)接地方式又可(kě)以分(fēn)3類:

中心點不接地

這(zhè)種方式是最簡單,單相接地時(shí)允許帶故障允許2小時(shí),供電連續性好,但由于過電壓水(shuǐ)平高(gāo),要求有較高(gāo)的(de)絕緣水(shuǐ)平,不宜用(yòng)于110kV及以上電網。

中心點經消弧線圈接地

當接地電容電流超過允許值時(shí),可(kě)采用(yòng)消弧線圈補充電容電流,保證接地電弧瞬間熄滅,以消除弧光(guāng)間歇接地過電壓。

中心點經電阻接地

當接地電容電流超過允許值時(shí),也(yě)可(kě)采用(yòng)中心點經電阻接地形式,此接地方式和(hé)經消弧線圈接地方式相比,改變了(le)接地電流相位,加速洩放回路中的(de)殘餘電荷,促使接地電弧自熄。

02、中性點直接接地

此種接地方式單相短路電流很大(dà),線路或設備須立即切除,增加了(le)斷路器負擔,降低了(le)供電連續性。但由于過電壓較低,絕緣水(shuǐ)平下(xià)降,減少了(le)設備造價,故适用(yòng)于110kV及以上電網。

二、“十八項反措”對(duì)系統接地型式的(de)叙述

國網“十八項反措”中的(de)第3.2.3.2條,風電場(chǎng)、光(guāng)伏發電站彙集系統的(de)單相故障應快(kuài)速切除。彙集線系統應采用(yòng)經電阻或消弧線圈接地方式,不應采用(yòng)不接地或經消弧櫃接地方式。

三、分(fēn)散式和(hé)集中式風電案例

01、分(fēn)散式案例

案例來(lái)自于某分(fēn)散式風電項目,該風電場(chǎng)規模爲20MW,采用(yòng)2.5MW風機,35kV并網,集電線路采用(yòng)電纜和(hé)架空線相結合方式,其中直埋電纜總長(cháng)度約爲0.58km ,架空線路總長(cháng)度約6.4km 。根據集電線路中電纜和(hé)架空線長(cháng)度及電容流估算(suàn)公式,可(kě)計出35kV側電纜電容流爲:

𝐼c1=0.1×𝑈×𝐿=2.03 A

35kV 側架空線電容流爲:

𝐼c2=3.3×𝑈×𝐿×0.001=0.739A

可(kě)計算(suàn)出本工程 35kV 側電容流爲:

𝐼c=𝐼c1+𝐼2c=2.769 A

電容電流增幅按13 %考慮,經計算(suàn)35 kV側電容電流爲3.13A。

02、集中式風電案例

案例來(lái)自于某集中式風電項目,該風電場(chǎng)規模爲50MW,采用(yòng)2.5MW風機,110kV并網,集電線路采用(yòng)電纜和(hé)架空線相結合方式,其中直埋電纜總長(cháng)度約爲1.5km ,架空線路總長(cháng)度約30.3km。根據集電線路中電纜和(hé)架空線長(cháng)度及電容流估算(suàn)公式,可(kě)計出35kV側電纜電容流爲:

𝐼c1=0.1×𝑈×𝐿=5.25A

35kV 側架空線電容流爲:

𝐼c2=3.3×𝑈×𝐿×0.001=3.5A

可(kě)計算(suàn)出本工程 35kV 側電容流爲:

𝐼c=𝐼c1+𝐼2c=8.75A

電容電流增幅按13 %考慮,經計算(suàn)35 kV側電容電流爲9.88A。

四、案例分(fēn)析

分(fēn)散式風電電容電流3.13A,小于國家标準規範的(de)“電容電流不大(dà)于10A時(shí),可(kě)采用(yòng)中性點不接地方式”中的(de)說明(míng)10A,應采用(yòng)不接地方式。

集中式風電電容電流9.88A,小于國家标準規範的(de)“電容電流不大(dà)于10A時(shí),可(kě)采用(yòng)中性點不接地方式”中的(de)說明(míng)10A,應采用(yòng)不接地方式。

顯然,上述兩個(gè)案例的(de)系統接地方式與國網2018年“十八項反措”相違背,

最終的(de)解決方案:分(fēn)散式風電采用(yòng)電阻系統接地方式,集中式風電采用(yòng)消弧線圈系統接地方式。

五、結論

通(tōng)過前面的(de)分(fēn)散式風電和(hé)集中式風電案例分(fēn)析,得(de)出如下(xià)結論:

1、在同樣的(de)條件下(xià),電纜電容電流大(dà)約爲架空線路電容電流的(de)30倍,風電場(chǎng)(以架空線路爲主)的(de)接地容量一般比光(guāng)伏(以電纜爲主)容量小。

2、國網2018年 “十八項反措”具有強制性,“十八項反措”不是規範卻等同于規範甚至高(gāo)于規範。

3、與接入系統相關的(de)設備配置,應以國網2018年 “十八項反措”和(hé)國網的(de)接入系統批複爲首要考慮。

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