风电场集电线路降低跳闸的管理策略

李岩

摘  要：本文首先分析了风电场集电线路跳闸问题的原因，然后对风电场集电线路降低跳闸的管理策略进行详细阐述，主要包括加装线状导体多短针雷电放散装置、配电设备和线路的规划与审查、加强线路巡查维护等，旨在有效规避和预防跳闸现象，确保风电场集电线路运行的稳定性与安全性，以免对人员生命财产安全造成威胁，取得良好的管理效果。

关键词：风电场;集电线路;跳闸;管理策略

在地区建设过程中，地理条件严重地限制了风电场的运行，一般来说，在选择输电线路上，架空线与直埋电缆输电线路混合使用非常常见。其中，对于架空线来说，在风电场输配电线路中占据着重要的地位，由于混合的集电线路暴露在野外的时间漫长，基于各种恶劣自然环境、自然灾害等，导致外力破坏力较强，尤其对于树害、矿产企业排放的废气等，其严重影响到集电线路运行的安全性，为线路跳闸情况的发生埋下隐患，促使风机的供电中断现象的出现，这不仅对于风电场发电的影响深远，同时也很难为企业生产助益。

一、风电场集电线路跳闸问题的原因分析

（一）在单条线路方面

第一，弧光接地过电压。风电场系统在地理位置因素的影响下，极容易拉长部分架空线路，而且部分风电机组至架空集电线路主干线间较长的中压电缆也屡见不鲜，由此大大增加了电容电流，面对单相接地故障的产生，在故障点极容易在间歇性电弧由此形成，在非故障相，弧光接地过电压的出现，极容易为部分绝缘击穿埋下隐患，从而导致相间故障。

第二，设计施工力度不足或缺少正确的维护。在集电线路中，因为部分线路相间距离并不大，一旦导线的弧垂与设计值校核要求差距较大，会使同一档距内的导线弧垂偏差变得尤为突出，基于恶劣天气下，导线相间短路更是难以避免从而致使跳闸。同时，一旦出现大风，树干、树茎折断等现象不可避免，如果在导线间横搭，导线相间短路便会导致跳闸现象。此外，对于部分维护人员来说，如果欠缺良好的责任意识，再加上巡检维护力度不足，均会引起不同程度的线路跳闸现象，一旦机械损伤和烧伤较为严重，将会向断线故障进行过渡。

第三，异地两点接地跳闸。在系统中另一相在另一地点发生接地的情况下，异地两点接地出现以后，两相接地短路就会“趁虚而入，这时保护动作跳闸至关重要。除此之外，大风天气的来临，异名相对铁塔放电现象的发生几率较高，从而引起两相接地短路。

第四，铁磁谐振。因为系统中感性参数的元件的存在，尤其在铁磁电感元件携带铁芯时，一旦参数组合的匹配度缺失，铁磁谐振将会到来。面对铁磁谐振的出现，系统电压会迅速增加，如果系统电压的平衡度较低，或者开口三角绕组两端电压与电压继电器启动值高度一致的情况时，接地报警信号会及时发出。这时线路绝缘瓷瓶绝缘水平的降低趋势显著时，线路短路会大大加剧跳闸情况的发生几率。

（二）同塔双回集电线路方面

首先，两条线路异名相接地。国湖风电场四条集电线路均来自于同一35kV母线供电。在A线路一相接地故障发生时，保护装置可以确保接地告警信号的时效性与准确性，但是跳闸现象不易引起。然后B线路上的与A线路接地相为异名相的任意一相，便会加剧接地故障。对这种故障进行分析，在雷雨、大风等天气中比较常见，其中，同一母线供电的两条线路同时跳闸现象经常发生。一旦两条线路均跳闸，会迅速消除电网接地现象，但是如果两条线路只有一条线路跳闸，无法对电网接地现象进行消除。大风天气的出现，会使集电线路的摆动幅度非常大，这也是此类故障跳闸的一大原因。

其次，两条线路异名相相间短路。国湖、国源风电场均有同塔双回集电线路，对该类故障的发生地点进行分析，在部分风电场的门型架构处比较常见，特别在两条集电线路相邻相相间距离不大的情况之下。此外，单相接地过电压，会严重威胁到其他过电压保护器的安全性。以某风电场的两条集电线路同时跳闸的事故原因进行分析，单相接地的过电压，既会导致部分设备绝缘击穿，然后逐步发展成相间故障，从而大大增加本线路跳闸的可能性，而且过电压一旦向母线进行传导，如果过电压保护器的完整性、安全性受损，部分集电线路极容易产生跳闸现象。

二、风电场集电线路降低跳闸的管理策略

（一）加装线状导体多短针雷电放散装置

如果集电线路的设置地点经常会受到雷击的威胁，而且雷击会对杆塔造成严重侵害，通过线状导体多短针雷电放散装置的加装，其构成主要包括极细的不锈钢针状放散电极，其顶端曲率半径并不大，在积累电荷量较少的情况下，尖端放电便会出现，放散电荷会促使电晕的产生，形成对于形成离子化通道的有效预防，从而有效规避雷击。同时，借助杆塔顶端这一装置的加装，可以使雷击击中杆塔的几率得到有效地控制，避免线路跳闸事故。此外，还可以借助放散电极，适度泻放线路避雷线的感应雷电荷，最大程度地规避雷击击中线路，在区域内湖州狮子山风电场属于山地类风电场安装雷电放散装置更为有效。

（二）配电设备和线路的规划与审查

在整个电力系统运行过程中，设备的质量、10kV配电线路为重要的影响因素。对此应合理规划并严格审查配电设备。定期巡视维护10kV配电线路设备，一旦发现线路或设备出现老化现象，应及时予以更换，并加强故障事故的应急方案的构建，给予预防跳闸故障一定的保证。基于本质角度，在起初选择配电线路设备时，计划设计是必不可少的，确保设施配备方案的高度合理性与可行性。总之，通过配电设备和线路的规划和审查，可以有效杜绝资源浪费情况的出现，防止配电线路的运行出现异常现象。

（三）加强线路巡视维护

对于企业来说，应加强相关巡视制度的构建，在巡视过程中，应将检查维护力度提升上来，及时处理潜在的线路缺陷，第一时间更换老化的绝缘设备，形成对于跳闸故障的有效预防。同时，应加强定期巡视方式的应用，及时清理杆塔上的鸟窝，施工队伍也要对电缆、走廊进行详细检查，将线路安全运行的影响因素挖掘出来，切忌在电力设施保护区域内出现一系列不合理的行为。在夜间巡视方面，对于导线是否出现放电现象予以重点检查，加强红外成像仪的应用，不断提高电缆及线路的巡检水平，确保架空线路及电缆隐患得到顺利解决、处理。

（四）加强集电线路施工质量控制

为了促進线路施工和验收工作的顺利进行，切忌对于线路基础、杆塔等进度过于重视，而且需要将对地的绝缘电阻测试、试验落实下去，特别对于架空线路的绝缘子，以此来给予供电安全性的保障。在地埋电缆施工过程中，为了避免外界水分和有害物质的出现，有效规避流失电缆防护层，应确保终端和附件良好的密封性保障绝缘性能。

（五）提高架空线路绝缘子绝缘水平

其中，应对绝缘子予以定期清理，对绝缘子表面的污秽物予以去除。但是在污秽较为严重的情况下，正确的方法应该是定期停电检修预试，然后加强统一清扫方式的应用。针对于该方式，具有操作简易等优势，在提高绝缘子绝缘的措施中享有较高的影响力。此外，应对不良和零值绝缘子进行更换，加强先进绝缘子的应用，或将RTV防污涂料涂刷在绝缘子，以此来确保一定的防污效果。

三、结束语

结合以上叙述内容，因为风电场集电线路跳闸现象经常发生，要想将运行的安全性提升上来，对于风电电力工作人员来说，应积极防范恶劣天气造成的线路跳闸，控制人为破坏电力设施的影响程度。

参考文献：

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