關(guān)于風(fēng)電場(chǎng)繼電保護(hù)合理配置問題

狄衡彬　吳興龍

摘 要：眾所周知我國土地面積比較廣袤，而且也有豐富的風(fēng)能資源，同時(shí)這些風(fēng)能比較集中，因此，可以建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)為社會(huì)和廣大人民群眾提供電力能源。在連接風(fēng)電廠和電網(wǎng)時(shí)往往使用集中接入式的方式。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模以及容量逐步擴(kuò)大，不過由于電力系統(tǒng)集中接入方式會(huì)影響電能，若是電網(wǎng)發(fā)生短路，就會(huì)影響風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電流的供應(yīng)，所以在進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)時(shí)，需要對(duì)繼電保護(hù)裝置予以重視。基于此本文從風(fēng)電場(chǎng)的保護(hù)作用分析出發(fā)，探討風(fēng)電場(chǎng)繼電保護(hù)合理配置問題，并提出了幾點(diǎn)對(duì)策，以供參考。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng)；繼電保護(hù)；配置問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.130

我國國土面積比較遼闊，而且具有豐富、集中的風(fēng)能資源。因此對(duì)于風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展是非常有利的。由于風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)是接入方式進(jìn)行連接的，一旦電網(wǎng)發(fā)生短路，就會(huì)影響電場(chǎng)對(duì)電流的故障，因此，就需要加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的使用來保證供電穩(wěn)定性。下面將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的探討分析。

1 風(fēng)電場(chǎng)的保護(hù)作用分析

1.1 風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電纜、變壓器及其周圍區(qū)域進(jìn)行保護(hù)

在電力系統(tǒng)中對(duì)風(fēng)電場(chǎng)具有維護(hù)效果，其首要表現(xiàn)在對(duì)電纜以及變壓器的維護(hù)，具體為：（1）在風(fēng)輪機(jī)塔的地上往往安裝著斷路器，經(jīng)過斷路器也可以對(duì)發(fā)電機(jī)以及下垂電纜進(jìn)行杰出的維護(hù)。（2）通常情況下，運(yùn)用電纜來銜接風(fēng)力發(fā)電機(jī)變壓器以及風(fēng)輪機(jī)塔的機(jī)柜，與此一起，使用斷路器以及穩(wěn)妥絲對(duì)變壓器進(jìn)行制造，別的還要對(duì)測(cè)電纜進(jìn)行維護(hù)。（3）對(duì)變壓器以及附近區(qū)域進(jìn)行維護(hù)。全方位的分析變壓器的激磁浪涌電流問題。在對(duì)變壓器進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，如果產(chǎn)生問題，就需要及時(shí)解決處理。（4）如果在低壓端產(chǎn)生故障，就會(huì)使得電流比較小，這時(shí)候若是不能切除保險(xiǎn)絲，則應(yīng)該借助分段開關(guān)來切斷。

1.2 風(fēng)電場(chǎng)可有效接地進(jìn)行故障保護(hù)

對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)來說，一般容易受到資源環(huán)境的約束。因此在進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)所位置選擇時(shí)需要，嚴(yán)格按照實(shí)際環(huán)境來合理選擇，風(fēng)電場(chǎng)位置盡量選擇空曠且風(fēng)力充足的地區(qū)。不過，還應(yīng)該注意風(fēng)電場(chǎng)的接地保護(hù)問題。這主要是由于空曠的風(fēng)電場(chǎng)容易受到雷電襲擊，所以針對(duì)這種狀況就需要去有效的措施做好防雷工作，加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)保護(hù)。

2 風(fēng)電場(chǎng)繼電保護(hù)合理配置

2.1 整體的影響

風(fēng)力發(fā)電進(jìn)程中具有空隙性，而且繼電維護(hù)方法與以往的慣例配電繼電維護(hù)方法存在必定差異。若是有風(fēng)，此刻的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組就會(huì)向電網(wǎng)運(yùn)送電能，若是風(fēng)速存在波動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組呈現(xiàn)頻頻的投切，然后導(dǎo)致接觸器遭到損害。為了防止這種情況產(chǎn)生，保證電機(jī)組可以在短時(shí)間內(nèi)保證電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，此刻系統(tǒng)潮流方向就會(huì)產(chǎn)生改動(dòng)，就簡單形成維護(hù)設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，假如風(fēng)速安穩(wěn)，此刻若是有故障產(chǎn)生，就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)電流驟變，產(chǎn)生衰減，直至變?yōu)榱恪?/p>

根據(jù)大量研究我們了解到很多感應(yīng)電機(jī)使用的都是固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機(jī)，這種風(fēng)電機(jī)的定子暫態(tài)和繞組不規(guī)則的初值也會(huì)影響感應(yīng)器的電流初始值。不過，在此過程中電流也會(huì)由于定子暫態(tài)等方面的變化而產(chǎn)生衰減，且衰減程度不一。另外，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也會(huì)對(duì)電流頻率產(chǎn)生一定的影響。在異步發(fā)電機(jī)當(dāng)中，勵(lì)磁單元也不是單獨(dú)存在的，造成這種情況的原因是電機(jī)電壓會(huì)出現(xiàn)明顯的降低，這樣在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中就容易造成故障問題出現(xiàn)，即使沒有勵(lì)磁也可以向電網(wǎng)繼續(xù)傳輸短路電流。若是電網(wǎng)有故障呈現(xiàn)，這種情況下異步電動(dòng)機(jī)依舊可以供給細(xì)小電流，一起保持電機(jī)出口電壓為0.69kV的低壓系統(tǒng)。若是出口電壓大于35kV，就需要將其阻抗和K2 = （ U35 /UO） 2 相乘。也就是說35kV 的丈量數(shù)值的電路，其風(fēng)機(jī)和電纜也是作為其兩個(gè)較大的極限電抗，關(guān)于這種情況下的短路電流并不可以進(jìn)行輸出。

2.2 具體的影響及對(duì)策

（1）影響繼電保護(hù)配置方案。經(jīng)過多年的試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在人工短路試驗(yàn)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。若是風(fēng)電場(chǎng)在與電網(wǎng)系統(tǒng)相接后，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，就需要在切除故障前，確保風(fēng)電場(chǎng)仍舊可以為電力系統(tǒng)提供相應(yīng)的短路電流。這種提供方式和異步電機(jī)比較相似的，也就是說，連接電網(wǎng)和風(fēng)電場(chǎng)就會(huì)影響故障切除。不僅如此，高壓電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線和內(nèi)部繼電保護(hù)不同。在對(duì)高壓電網(wǎng)進(jìn)行繼電保護(hù)的前提下，還應(yīng)該全面考慮風(fēng)電場(chǎng)接入問題。除此之外，因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)當(dāng)中，具有很多的機(jī)組，而且機(jī)組類型、空間分布上具有很大的差異性，這種情況下就會(huì)對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生很大的影響，所以需要進(jìn)行充分的考慮。

（2）會(huì)對(duì)電網(wǎng)繼電維護(hù)以及安全自動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生影響。這主要是有風(fēng)電場(chǎng)和電源連接之后會(huì)使得變壓器接地對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致零序網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)改變，而一旦零序網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)改變后，就會(huì)影響零序維護(hù)檢測(cè)的活絡(luò)程度，不僅如此還會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)重合閘功用和效果的發(fā)揮遭到影響。在風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃進(jìn)一步擴(kuò)展的進(jìn)程中，若是系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線有故障呈現(xiàn)，例如，若是有跳開動(dòng)作出現(xiàn)，就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)進(jìn)入改變運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，然后降低了穩(wěn)妥檢同期成功率。出現(xiàn)這種情況就會(huì)形成，同期重合閘無法順利完成重合動(dòng)作，導(dǎo)致出現(xiàn)風(fēng)電脫離電網(wǎng)故障。因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)不能繼續(xù)性的供給短路電流，然后為電網(wǎng)供給安穩(wěn)的電力動(dòng)力，就會(huì)降低聯(lián)絡(luò)線維護(hù)功能，然后出現(xiàn)維護(hù)設(shè)備誤動(dòng)作或許拒動(dòng)的情況。所以還需要做好會(huì)維護(hù)設(shè)置來進(jìn)步繼電維護(hù)設(shè)備的，維護(hù)功能以及靈活性。

綜上所述，現(xiàn)階段，我國風(fēng)電行業(yè)得到了快速的發(fā)展，風(fēng)電發(fā)電廠數(shù)量不斷增多，規(guī)模也進(jìn)一步增大。在風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的背景下，風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)系統(tǒng)和風(fēng)電場(chǎng)之間可以進(jìn)行有效的互聯(lián)。而在運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)配置直接關(guān)系著風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行狀況，因此，有必要加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)繼電保護(hù)裝置的研究，提高風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)定性。本文提出了幾點(diǎn)個(gè)人看法和觀點(diǎn)，希望對(duì)提高風(fēng)電場(chǎng)安全穩(wěn)定性上提供微薄之力。

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