浅析风电场的线路故障分析及措施

李春林

（国能云南新能源有限公司，云南昆明，650000）

1 风电场线路概述

在电力系统中，按照材质来分，电力线路主要包括架空线路和电缆线路，而按用途来分则为配电线路和输电线路两种。当前在风电场中电能的输送线路主要通过集电线路实现，在集电线路中，架空线电缆、（地埋电缆）等两种接线方式都可发挥相应的连接功能，通常情况下，在风电场中是采用混用的方式进行线路连接。架空输电线路目前在我国的技术还是比较成熟的，且比较经济，但也很容易受到自然环境和天气变化的影响，对恶劣条件的适应性比较差，因此，在海上或旅游风景区等地方不采用这种连接方式，只能采用电缆的连接方式，电缆连接方式的适应性要更强，可降低故障的发生率，且施工和维护管理都相对比较简单，可被广泛用到沿海或山地的风电场。

2 风电场线路故障的排除方法

2.1 直观法

在风电场运行管理过程中，为确保风电场各环节保持正常工作状态，应做好日常的检修排查工作，还要对工作状况是否合理进行分析。在这一过程中，直观法是一种比较常用的方法，在方法进行中，主要是对线路进行直接的检修，凭借技术人员的感官经验确定电气设备的具体状况，通过感官发现异常现象后，直接采取常规的器材对故障位置进行检查，并做到从大范围到小的零件部分进行仔细排查，最终找到具体的故障产生原。但这种方法的运用对技术人员的水平要求也比较高，还要具备比较丰富的实践工作经验，以实现熟练的进行操作处理。

2.2 状态检查法

风电场中通常会包含各种不同的电气设备，其所处的状态和功能性不同，通常会划分到不同的工作任务区，而在状态检查法的运用中，则是要对每个区域进行注意检查分析，最终实现对电气设备的故障查明。这种方法在风电场线路故障分析应用中，还能对各种不同的电路电气设备故障问题进行分析，其分析原理主要是依靠风场故障录波及故障报警准确的判断出故障、故障地点。例如，在风机35KV集电线路运行中，突然接地短路跳闸，这个时候我们就可以通过故障报警、报文来准确的找到故障点将其隔离。

2.3 回路分割法

在电路中，将封闭的线路称为回路，是一种闭合电路，其只有闭合才能发挥相应的功能，通常情况下，供电中电路都采用多回路的运行方式，这样可以更好的确保功能性的发挥，以及安全性的充分保障。风电场所产生的故障要发生在一个大的回路中，这也使得对线路的功能性保障变得非常重要，当某一功能得不到实现时，通常会对相应的回路造成影响，因此，必须确保由多个回路组成这个大回路，这样在故障检查中就可通过分割法，进行具体电路的故障检查。

2.4 单元分割法

在线路中的电气故障排查中，单元分割法也是一种比较常用的方法，其主要是基于电路或电气装置中不同单元的功能独立性，这样可以在故障排查中按照相应的单元进行分割排查，根据检查到的现象，判断具体发生故障的单元，这样可以更准确的判断具体故障部位。在这种方法运用中，也是要对具体的工作状态进行检查，依照相应的功能进行细分，但在具体的单元划分中也要依据相应的标准，不能过于随意，除了考虑相应的功能性外，还要考虑到结构特点。

3 常见故障分析

在风电场集电线路故障分析中，通常要对接地、短路、断路等三类故障问题进行分析，故障分析中通常会对三芯电缆一芯或两芯接地、两相芯线间短路、三相芯线完全短路、一相芯线断线或多相断线等部分进行分析。在故障检查过程中，可检查保护动作情况、风机和箱变运行情况等，通过这几部分的初步判断，查看是否存在故障点。当检查出线路出现故障时，应对断路器进行处理，可通过保护动作跳开，这样才可以对线路故障进行具体的分析，在分析过程中，可依据保护动作记录情况，查看故障发生时，线路是否处于工作状态，进而分析故障的具体情况。

当发现是相间及三相短路故障时，可通过线路的过流保护或者速断保护进行故障的切除，但在进行速断保护过程中，还要严格检查开关柜的进线及升压站，查看其附近的电缆接头是否有烧灼现象；在发现单相接地故障时，可利用线路零序保护进行故障的切除，在分析过程中，应充分考虑现场保护整定配合问题，查看是否有可能会引起接地变或主变零序保护动作，对于特殊的风电场接地方式中，比如，经消弧线圈接地方式，要查看选线方式是否正确；在单相故障发展为相间及三相故障的情况时，可通过风机及箱变运行情况对故障进行判断，要特别注意查看风机监控系统，查看是否有故障漏洞，特别要查看风机变流器是否存在故障信号，这样可以通过监控系统判断风机及箱变故障，查看风机是否存在相应的故障问题，检查箱变高压侧熔断器是否熔断，低压侧断路器是否动作，非电量保护是否动作，当发现熔断器熔断或低压侧断路器跳闸时，可进一步拉开箱变高、低压侧开关对箱变进行检查。

4 解决风电场电气线路故障的措施

4.1 加强预防性措施实施力度

风电场所处的环境通常比较特殊，因所处在露天环境下，且受到风电场建址影响，都要经受住比较恶劣的自然环境和天气变化情况挑战，这对于线路的质量性能来说要要求非常高，除了短时的天气变化，还要受到气候变化的影响，这些都是的必须提前做好有效的预期，采取相应的防范措施进行处理，以更好的提升线路和电气设备的抗性，除此之外，雷电的影响也是非常严重的，在这方面除了做好接地处理外，还应通过各种先进的防雷设施构建，最大限度的减小雷电的损害。在电路铺设方面也应做好科学的防范处理，以防止后续维护管理中不必要的麻烦出现，相关的施工管理人员要做好质量把关，防止质量隐患的遗留。为更好的实现后续电力维护工作的顺利开展，对于企业来说，还应制定好相应的管理制度，这样可以避免人员工作中的疏忽现象发生，特别是通过跟踪责任制度的制定，可以及时发现人为的故障产生原因，在制度的严格约束下，也可让工作人员对每天的检查维护工作更负责。

4.2 对故障进行科学的处理

对于直接接地和断线故障来说，在简单处理中，可通过采用绝缘电阻测量法进行检验。在具体检验中，当对绝缘电阻进行测量过程中，必须断开相应的断路设备，在其处于断开状态下，实现与整个系统的隔离，这样可以更安全可靠的进行验电工作，在检测工作结束后再进行合理的放电，对于需要拆除的电缆进行检测过程中，必须要做好标记，以避免产生不必要的麻烦，引起相应的安全事故发生。在进行非直接短路及接地故障处理时，可利用电缆故障检测设备，通过分段的方式进行具体的检测，通常情况下，接头部分是比较容易出现故障的部位，这一部分可重点进行检测，其中接线箱、高压部分、开关柜出口位置等都是比较容易出现问题的部位，在具体检测过程中也要随时做好标记。

4.3 电力线路检查方法的注意事项

在线路故障检查过程中，为更好的对故障进行有效处理，提高整个线路的安全性，无论是运用何种故障检查方法，都要确保先切断电源，接下来再对电气设备和线路进行具体的检查，要先对可能出现问题的部分进行注意排查，然后再对具体位置进行有针对性的检查，这样在逐渐缩小范围下，可以避免漏洞的产生，通常情况下，检测的故障分析值为零时就说明不存在故障问题了，但也要做好进一步的分析。这种顺检法的应用规则能适合各种不同方法运用时，对检测要点的有效关注。

5 结束语

风电场的建设是我国现代化发展中重要的支撑领域，并发生着重要的影响作用，但想要实现这方面作用的有效发挥，还要做到密切关注风电场的正常运行情况，对运行中存在的故障问题做好及时的排查维护，并通过处理措施和防范措施的优化，避免可能安全隐患的遗留以及安全事故的产生，特别是在一些处于特殊地区的风电场，更是要多加强关注力度，要增强检查密度，并通过技术方面的创新，确保故障诊断和处理效率的有效提升。