从国网2018年“十八项反措”看风电系统接地型式配置-北极星风力发电网

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在“三北”地区弃风限电形势严峻以及市场上优质集中式项目逐步开发减少的情况下，风电从集中大规模连片开发转向集中式和分散式协同发展势在必行， 2017年5月国家能源局发布了《关于加快推进分散式接入风电项目建设有关要求的通知》，要求各省级能源主管部门制定分散式风电发展方案，明确分散式风电项目不受年度指导规模限制。随后各省加快了制定分散式风电发展方案的步伐。

（来源：计鹏新能源 ID：jipengxinnengyuan）

面对分散式风电开发规划及设计，有些设计人员对分散式的设备配置有些模糊，这种设备到底配与不配？特别是2018年国网发布了979号文《关于印发十八项电网重大反事故措施（修订版）的通知》，修改和增加了一些与电网接入相关的内容，下面小编就通过“十八项反措”聊聊风电发电系统接地设备配置情况。

一、系统接地型式

目前系统接地方式分为两类：中性点非直接接地和中心点直接接地

01、中性点非直接接地

这个接地方式又可以分3类：

中心点不接地

这种方式是最简单，单相接地时允许带故障允许2小时，供电连续性好，但由于过电压水平高，要求有较高的绝缘水平，不宜用于110kV及以上电网。

中心点经消弧线圈接地

当接地电容电流超过允许值时，可采用消弧线圈补充电容电流，保证接地电弧瞬间熄灭，以消除弧光间歇接地过电压。

中心点经电阻接地

当接地电容电流超过允许值时，也可采用中心点经电阻接地形式，此接地方式和经消弧线圈接地方式相比，改变了接地电流相位，加速泄放回路中的残余电荷，促使接地电弧自熄。

02、中性点直接接地

此种接地方式单相短路电流很大，线路或设备须立即切除，增加了断路器负担，降低了供电连续性。但由于过电压较低，绝缘水平下降，减少了设备造价，故适用于110kV及以上电网。

二、“十八项反措”对系统接地型式的叙述

国网“十八项反措”中的第3.2.3.2条，风电场、光伏发电站汇集系统的单相故障应快速切除。汇集线系统应采用经电阻或消弧线圈接地方式，不应采用不接地或经消弧柜接地方式。

三、分散式和集中式风电案例

01、分散式案例

案例来自于某分散式风电项目，该风电场规模为20MW，采用2.5MW风机，35kV并网，集电线路采用电缆和架空线相结合方式，其中直埋电缆总长度约为0.58km ，架空线路总长度约6.4km 。根据集电线路中电缆和架空线长度及电容流估算公式，可计出35kV侧电缆电容流为：

𝐼c1=0.1×𝑈×𝐿=2.03 A

35kV 侧架空线电容流为：

𝐼c2=3.3×𝑈×𝐿×0.001=0.739A

可计算出本工程 35kV 侧电容流为：

𝐼c=𝐼c1+𝐼2c=2.769 A

电容电流增幅按13 %考虑，经计算35 kV侧电容电流为3.13A。

02、集中式风电案例

案例来自于某集中式风电项目，该风电场规模为50MW，采用2.5MW风机，110kV并网，集电线路采用电缆和架空线相结合方式，其中直埋电缆总长度约为1.5km ，架空线路总长度约30.3km。根据集电线路中电缆和架空线长度及电容流估算公式，可计出35kV侧电缆电容流为：

𝐼c1=0.1×𝑈×𝐿=5.25A

35kV 侧架空线电容流为：

𝐼c2=3.3×𝑈×𝐿×0.001=3.5A

可计算出本工程 35kV 侧电容流为：

𝐼c=𝐼c1+𝐼2c=8.75A

电容电流增幅按13 %考虑，经计算35 kV侧电容电流为9.88A。

四、案例分析

分散式风电电容电流3.13A，小于国家标准规范的“电容电流不大于10A时，可采用中性点不接地方式”中的说明10A，应采用不接地方式。

集中式风电电容电流9.88A，小于国家标准规范的“电容电流不大于10A时，可采用中性点不接地方式”中的说明10A，应采用不接地方式。

显然，上述两个案例的系统接地方式与国网2018年“十八项反措”相违背，

最终的解决方案：分散式风电采用电阻系统接地方式，集中式风电采用消弧线圈系统接地方式。

五、结论

通过前面的分散式风电和集中式风电案例分析，得出如下结论：

1、在同样的条件下，电缆电容电流大约为架空线路电容电流的30倍，风电场（以架空线路为主）的接地容量一般比光伏（以电缆为主）容量小。

2、国网2018年 “十八项反措”具有强制性，“十八项反措”不是规范却等同于规范甚至高于规范。

3、与接入系统相关的设备配置，应以国网2018年 “十八项反措”和国网的接入系统批复为首要考虑。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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