关于风电场中变压器接地方式的问题分析

关于风电场中变压器接地方式的问题分析

关于风电场中变压器接地方式的问题分析

摘要：随着绿色清洁能源建设的增长，风力发电，光伏太阳能发电项目越来越多，随着风电厂在建设时，由于风机分布比较广泛，电缆线路较多，以33台风机最小规模的风电厂来说，电容电流往往就达到了200A，而其他装机容量大的风厂，电容电流更高。甚至达到800A-1000A。如果不采用安全高效的接地方式，将对风电厂的运行带来严重的安全问题。文章对风电项目中变压器接地方式进行了分析，然后提出了最优的接地方式，对于提高风电电网运行安全高效具有重要的意义。

关键词：风电；变压器接地方式；电容电流；

引言：在风电建设中，变压器中性点接地方式往往存在消弧线圈接地，高阻接地，低阻接地方式，3种接地方式在风场发电中各有应用，但是那种接地方式利用风电场高效安全运行，说法不一。不合理的接地方式导致电网不能安全高效运行。1：采用消弧线圈接地方式的分析

1） 消弧线圈在电网中的积极作用：消弧线圈应用到电网中，能

够有效的补偿系统中线路接地的容性电流，补偿到位的消弧线圈能够熄灭接地电弧，保护电缆，防止相间短路。

2） 消弧线圈在风电厂中应用的难点：对于电容电流比较小

（200A）的风电厂，对于消弧线圈的容量来说，已经算是很高的，这类消弧线圈因为制造形式的原因，往往只能采用跳匝式消弧线圈，偏磁或者高短路阻抗方式的消弧线圈因为制造困难都不能应用。

调匝式消弧线圈因为存在上限与下限电流之比为3到5倍的关系。所以要满足200A的上限要求，下限作的比较高。如果满足下限很低的话，导致消弧线圈匝间绝缘下降，影响安全运行。

过高的电容电流导致接地变压器和消弧线圈制造形式为油浸方式，维护复杂，并且成本过高。

另外过高的上下限值会导致调匝式消弧线圈的有载开关极间电压过高，达到1KV至2.5KV，会因为极间绝缘等问题制造困难。制造的成品也难于安全运行。

3） 风电厂中接地线路的处理：因为风电厂中电容电流过高，如

果发现接地，都需要立刻切除接地线路。

4） 小电流选线的准确率问题：在中性点接入消弧线圈的系统

中，由于消弧线圈的补偿作用，流过接地点的电流很小，不能够清楚的分辨是容性电流还是感性电流，另外由于零序电流互感器的制造精度很低，给小电流选线造成很大困难。不管是那种制造类型的（单片机或者工控机等），那种选线原理的（群体比幅比相，小波分析等）都存在误选或者漏选的问题。基于以上原因，选线的准确率都不能达到95％以上。

综合考虑风电厂的电容电流的大小，消弧线圈制造成本，小电流选线的准确率，安全运行等方面分析，消弧线圈可以用于电容电流较小的风电厂，并能发挥作用，对于电容电流较大的风电厂，我们不建议用消弧线圈接地。 2：采用高阻抗接地方式的分析

1） 能够消除高幅值弧光过电压

2） 能消除各种铁磁谐振以及谐振过电压

3） 运行方式改变无需更改电阻值

4） 能够带接地故障长期运行