论文部分内容阅读
摘要：风电企业迅速发展，根据有关规程及现场实际给出风电场专用接地变保护配置及整定计算方法，为类似工程提供有益借鉴。
关键词：风电场；接地变；保护配置；整定计算
前言：
风能是一种清洁可再生能源，越来越多的风电并入电网，对电网运行的安全性和稳定性也产生了重大影响，为保证电力系统安全稳定运行，做好风电场接地变保护配置及整定计算工作十分重要。
一、接地变保护配置
1.10kV-66kV系统专用接地变压器，电压在10kV及以下、容量在10MVA及以下的变压器，采用电流速断保护；
2.电压在10kV及以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护，对于电压在10kV的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护；
3.对低电阻接地系统的接地变压器，还应配置零序过电流保护。零序电流宜采用接地变压器中性点回路中的零序电流互感器二次电流。
二、接地变接线位置
1.接地变不经断路器直接接于变压器低压侧；
2.接地变接于低压侧母线上。
三、接地变保护整定计算
以某风电场接地变接于低压侧母线为例，该风电场为单母线接线
接地变接线一次系统 图1
接地变参数如下：
型号：DKSC-1800/35 额定容量：1800KVA 额定电压：37KV
额定电流27A 连接组别：Z型接线 零序阻抗：57.96Ω
接地电阻：74.1Ω CT变比均为400/5
35kV系统发生单相接地，接地电流3Io计算
3Io=35000/√3*Z0=263A
1.电流速断保护整定计算
由于本厂接地变不作为所用变，根据有关规定，速断电流按躲过变压器励磁涌流，额定电流的10倍整定。即
Iop=10Ie/nTA =10×27/80 =3.4A 延时0S联跳主二次开关。
灵敏度校验：
短路电流计算 图2
最小运行方式下，系统电抗Xsmin=0.0494 主变电抗Xzt=0.1275 。
灵敏度校验按最小运行方式下，35kV母线两相短路，保护可靠动作， 最小运行方式下35kV母线两相短路电流：
I=I35*×1 /（Xsmin+Xzt） =1649×1/（0.0494+0.1275）=9321A，即
Ksen=9321/80/3.4=34.2>2 灵敏度合格。
2.过流保护整定计算
过流Ⅰ段：过流Ⅰ段按躲过区外接地故障（图3 d1点短路）流经变压器最大故障相电流整定，可靠系数取1.3。
Iop=Krel×3Io/nTA =1.3×263/3/80=1.42A，延时0.6S，联跳主变低压侧开关。
过流Ⅱ段：按变压器严重过负荷整定
Iop=1.3×Ie/nTA =1.3×27/80=0.44A 延时0.9S联跳主二次开关。
3.零序过流保护整定计算
35kV单相接地时，零序电流为263A。中性点零序CT LH3变比300/5A
接地变零序电流按3倍灵敏度整定Iof=263/3/300/5=1.46A延时0.3S，与下级零序过流保护配合，联跳主变低压侧断路器。
接地变零序过流保护用接地变开关零序电流互感器LH2时，在接地变高压侧与LH2间发生单相接地故障时，零序电流保护有死区，如图3
图3
4.非电量保护
接地变为干式变，非电量130度过温保护告警，150度过温跳闸。
四、结论和建议
1.接地变按有关规程规定配置相应的保护。
2.接地变零序电流保护要用中性点零序电流互感器二次电流，用高压开关柜内零序电流互感器二次电流时，零序过流保护有死区。
3.接地变正常是空载运行，当电流超过空载电流时，保护要有报警功能，并加强巡视检查和采取必要的防范措施。
4.接地变压器有效限制系统各种过电压，特别是对间歇性弧光接地过电压水平的限制，所以接地变退出运行，必须采取相应措施，保证风场人身和设备安全。
参考文献：
[1]《电力工程电气设计手册》 中国电力出版社出版.
[2] GB/T14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》.
[3]《电力工程电气设备手册》 电气二次部分 中国电力出版社.
作者简介：
刘春玲（1974.11-）女，辽宁沈阳人，辽宁大唐国际新能源有限公司，学历：本科，专业：电气工程及自动化。职称：工程师。
关键词：风电场；接地变；保护配置；整定计算
前言：
风能是一种清洁可再生能源，越来越多的风电并入电网，对电网运行的安全性和稳定性也产生了重大影响，为保证电力系统安全稳定运行，做好风电场接地变保护配置及整定计算工作十分重要。
一、接地变保护配置
1.10kV-66kV系统专用接地变压器，电压在10kV及以下、容量在10MVA及以下的变压器，采用电流速断保护；
2.电压在10kV及以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护，对于电压在10kV的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护；
3.对低电阻接地系统的接地变压器，还应配置零序过电流保护。零序电流宜采用接地变压器中性点回路中的零序电流互感器二次电流。
二、接地变接线位置
1.接地变不经断路器直接接于变压器低压侧；
2.接地变接于低压侧母线上。
三、接地变保护整定计算
以某风电场接地变接于低压侧母线为例，该风电场为单母线接线
接地变接线一次系统 图1
接地变参数如下：
型号：DKSC-1800/35 额定容量：1800KVA 额定电压：37KV
额定电流27A 连接组别：Z型接线 零序阻抗：57.96Ω
接地电阻：74.1Ω CT变比均为400/5
35kV系统发生单相接地，接地电流3Io计算
3Io=35000/√3*Z0=263A
1.电流速断保护整定计算
由于本厂接地变不作为所用变，根据有关规定，速断电流按躲过变压器励磁涌流，额定电流的10倍整定。即
Iop=10Ie/nTA =10×27/80 =3.4A 延时0S联跳主二次开关。
灵敏度校验：
短路电流计算 图2
最小运行方式下，系统电抗Xsmin=0.0494 主变电抗Xzt=0.1275 。
灵敏度校验按最小运行方式下，35kV母线两相短路，保护可靠动作， 最小运行方式下35kV母线两相短路电流：
I=I35*×1 /（Xsmin+Xzt） =1649×1/（0.0494+0.1275）=9321A，即
Ksen=9321/80/3.4=34.2>2 灵敏度合格。
2.过流保护整定计算
过流Ⅰ段：过流Ⅰ段按躲过区外接地故障（图3 d1点短路）流经变压器最大故障相电流整定，可靠系数取1.3。
Iop=Krel×3Io/nTA =1.3×263/3/80=1.42A，延时0.6S，联跳主变低压侧开关。
过流Ⅱ段：按变压器严重过负荷整定
Iop=1.3×Ie/nTA =1.3×27/80=0.44A 延时0.9S联跳主二次开关。
3.零序过流保护整定计算
35kV单相接地时，零序电流为263A。中性点零序CT LH3变比300/5A
接地变零序电流按3倍灵敏度整定Iof=263/3/300/5=1.46A延时0.3S，与下级零序过流保护配合，联跳主变低压侧断路器。
接地变零序过流保护用接地变开关零序电流互感器LH2时，在接地变高压侧与LH2间发生单相接地故障时，零序电流保护有死区，如图3
图3
4.非电量保护
接地变为干式变，非电量130度过温保护告警，150度过温跳闸。
四、结论和建议
1.接地变按有关规程规定配置相应的保护。
2.接地变零序电流保护要用中性点零序电流互感器二次电流，用高压开关柜内零序电流互感器二次电流时，零序过流保护有死区。
3.接地变正常是空载运行，当电流超过空载电流时，保护要有报警功能，并加强巡视检查和采取必要的防范措施。
4.接地变压器有效限制系统各种过电压，特别是对间歇性弧光接地过电压水平的限制，所以接地变退出运行，必须采取相应措施，保证风场人身和设备安全。
参考文献：
[1]《电力工程电气设计手册》 中国电力出版社出版.
[2] GB/T14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》.
[3]《电力工程电气设备手册》 电气二次部分 中国电力出版社.
作者简介：
刘春玲（1974.11-）女，辽宁沈阳人，辽宁大唐国际新能源有限公司，学历：本科，专业：电气工程及自动化。职称：工程师。