韓家華

摘要：我國(guó)土地面積非常廣闊，風(fēng)能資源也相當(dāng)豐富，且具備集中化的特征，風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)在進(jìn)行連接時(shí)采用集中接入的方式。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展，使得風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模和容量在逐漸的加大，但是電力系統(tǒng)中集中接入方式對(duì)電能具有非常大的影響，倘若電網(wǎng)出現(xiàn)短路，風(fēng)電場(chǎng)能對(duì)電流進(jìn)行供應(yīng)，因此在進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，一定要對(duì)繼電保護(hù)配置引起高度重視。鑒于此，本文主要分析探討了風(fēng)電場(chǎng)繼電保護(hù)合理配置問(wèn)題，以供參閱。

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

引言

我國(guó)的風(fēng)能資源比較集中化，風(fēng)電場(chǎng)在電網(wǎng)系統(tǒng)中接入多采用集中接入的方式，隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，容量不斷增加，風(fēng)電系統(tǒng)的集中接入對(duì)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。一直以來(lái)，在電力行業(yè)中，風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)特性都是行業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。在電力系統(tǒng)中，風(fēng)電容量所占份額的不斷增加，相應(yīng)的向整個(gè)系統(tǒng)提供的短路電路也在不斷的增加。當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)有故障發(fā)生時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)提供的短路電流會(huì)明顯增加大過(guò)電網(wǎng)系統(tǒng)側(cè)提供的短路電流，因此，在電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中，要對(duì)風(fēng)電場(chǎng)繼電保護(hù)的問(wèn)題給予足夠的重視，合理進(jìn)行繼電保護(hù)的配置。

1風(fēng)電場(chǎng)的保護(hù)作用分析

首先，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(guò)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(lái)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(wèn)題。在對(duì)變壓器進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，如果產(chǎn)生問(wèn)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(lái)切斷。其次，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(lái)說(shuō)，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(lái)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(guò)，還應(yīng)該注意風(fēng)電場(chǎng)的接地保護(hù)問(wèn)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)的并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)影響

（1）對(duì)配置方案的影響，根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)電與電網(wǎng)系統(tǒng)相連接，如果發(fā)生故障，風(fēng)電場(chǎng)在故障切除完成之前，風(fēng)電場(chǎng)會(huì)供應(yīng)電流，供應(yīng)模式與異步機(jī)大同小異，即電網(wǎng)與風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)通后，會(huì)在一定程度上對(duì)短路故障切除的主保護(hù)動(dòng)作產(chǎn)生影響。風(fēng)電場(chǎng)繼電保護(hù)和電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)保護(hù)（高壓）在很多方面是存在區(qū)別的，后者將風(fēng)電場(chǎng)作為一個(gè)整體，在繼電保護(hù)過(guò)程中需要對(duì)與風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)通之后的影響進(jìn)行考慮與評(píng)估。各個(gè)機(jī)組之間在型號(hào)、地理空間分布上不盡相同，這在電網(wǎng)繼電保護(hù)過(guò)程中必須要考慮到。（2）對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的影響，電網(wǎng)中接通風(fēng)電場(chǎng)電源和變壓器接地之后，系統(tǒng)整個(gè)零序網(wǎng)絡(luò)將會(huì)發(fā)生變化，系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線靈敏性會(huì)有所下降，自動(dòng)重合閘作用和功能不能正常發(fā)揮，風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模越來(lái)越大，聯(lián)絡(luò)線如果跳開，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組進(jìn)入變動(dòng)狀態(tài)，檢同期成功率無(wú)法保障，甚至重合閘重合功能會(huì)失效，導(dǎo)致脫網(wǎng)故障。（3）對(duì)線路零序電路保護(hù)的影響，機(jī)組變壓器通常選擇Yn/△的接線方式，如果有接地故障發(fā)生，零序電路保護(hù)會(huì)做出保護(hù)動(dòng)作，迅速跳閘防止電流通過(guò)。在對(duì)兩段零序電流進(jìn)行保護(hù)的過(guò)程中I環(huán)節(jié)為了切出故障迅速跳閘，II環(huán)節(jié)在故障發(fā)生時(shí)會(huì)迅速報(bào)警。與電網(wǎng)的聯(lián)通會(huì)使風(fēng)電場(chǎng)零序電流的靈敏度降低。風(fēng)電場(chǎng)在零發(fā)時(shí)，靈敏度不會(huì)受到影響，但是如果滿發(fā)時(shí)，靈敏度會(huì)出現(xiàn)明顯降低，尤其是在線路支路，靈敏度的高低與線路距離的遠(yuǎn)近成正比。（4）對(duì)線路距離保護(hù)的影響，與電網(wǎng)聯(lián)通之后，多方面因素共同作用于風(fēng)電場(chǎng)距離保護(hù)，距離保護(hù)要想穩(wěn)定安全運(yùn)行，必須從以下幾方面著手：①對(duì)氣動(dòng)元件配置

保護(hù)裝置。②配置距離原件，目的在于監(jiān)測(cè)與計(jì)算裝置和故障位置之間的距離。一旦有短路故障發(fā)生，首先判斷短路故障的對(duì)稱性，按照判斷結(jié)論啟動(dòng)距離保護(hù)功能。

3風(fēng)電場(chǎng)繼電保護(hù)合理配置問(wèn)題分析

（1）風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站保護(hù)配置。眾所周知，目前的電網(wǎng)輸電都屬于高壓輸電，因?yàn)樗梢怨?jié)約大量的成本。但是，一旦高壓變電站出現(xiàn)故障，造成的危害也同樣巨大。因此，高壓變壓器的繼電保護(hù)裝置的安裝要高度重視。目前，智能變電器繼電保護(hù)裝置逐漸問(wèn)世，這一類繼電保護(hù)裝置的主要特點(diǎn)是在升壓變電器的高壓側(cè)一旦出現(xiàn)故障時(shí)，智能變電站繼電保護(hù)裝置能迅速的切除故障并發(fā)出預(yù)警，對(duì)于維護(hù)線路的安全具有十分顯著的效果。在升壓變壓器的低壓側(cè)，即發(fā)電機(jī)組這一側(cè)，繼電保護(hù)裝置的主要特點(diǎn)是阻斷低壓電流的交匯而造成線路的電流變化，因此只需要在交匯處進(jìn)行工作，單線上的繼電保護(hù)則可以免去。（2）風(fēng)電場(chǎng)送出線路保護(hù)配置。風(fēng)電上網(wǎng)過(guò)程直接接入高壓電場(chǎng)時(shí)，繼電保護(hù)一般會(huì)選擇在線路的兩端都安裝繼電保護(hù)裝置，這樣對(duì)于維護(hù)電路的穩(wěn)定效果十分明顯，而不需要在線路中安設(shè)帶時(shí)限保護(hù);通常采用的裝置為差動(dòng)保護(hù)裝置中，它屬于一類半智能的繼電保護(hù)裝置，通過(guò)元件的屬性形式，元件對(duì)于線路故障的既定種類進(jìn)行作業(yè)，如若線路出現(xiàn)的是單相故障，這類裝置將會(huì)起到十分迅速的作用，具有十分高的工作效率。然而對(duì)于風(fēng)電上網(wǎng)接入的是低壓電場(chǎng)時(shí)，此時(shí)可以預(yù)見機(jī)組的裝機(jī)容量必定很小，這樣的風(fēng)電上網(wǎng)并不會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)過(guò)大的影響。（3）小電阻接地系統(tǒng)的變壓器差動(dòng)保護(hù)。小電阻接地方式可以將系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)運(yùn)行設(shè)備及城市通信系統(tǒng)的影響限制到最小程度;中性點(diǎn)設(shè)備線路，費(fèi)用也不高，有利于整個(gè)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)保證供電可靠性是很不利的，對(duì)部分架空供電線路，還可以采用自動(dòng)重合故障線閘裝置，以提高其對(duì)用戶供電的可靠性。統(tǒng)中性點(diǎn)采用電阻接地方式已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)的一種方式。對(duì)于饋線等保護(hù)對(duì)象，以往小電流接地系統(tǒng)配置的保護(hù)包括：作用于跳閘的限時(shí)相間速斷保護(hù)和低壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)，作用于信號(hào)的零序電流及零序電壓保護(hù)。發(fā)生單相接地故障時(shí)，由零序保護(hù)發(fā)出接地信號(hào)，若有消弧線圈，則由手動(dòng)或自動(dòng)投入消弧線圈，對(duì)接地電容電流進(jìn)行補(bǔ)償，然后由選線裝置或運(yùn)行值班人員找出故障線路，斷電后進(jìn)行處理。但由于消弧線圈補(bǔ)償接地電容電流后進(jìn)行處理。但由于消弧線圈補(bǔ)償接地電容電流線路，只有由運(yùn)行值班人員拉路選線，這樣對(duì)于保證供電可靠性是很不利的，也失去了單相接地故障線路可再運(yùn)行1～2h的意義。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段，我國(guó)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(guò)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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