风电场35kV集电线路跳闸原因分析及处理

风电场 35kV集电线路跳闸原因分析及处理
摘要:随着科学技术的不断发展,风能发电越来越多的应用到电力建设中,不仅提高了风能资源利用率,还在很大程度上促进了电力事业的发展。但是风电场一般选址在地理条件较差的位置,受到各种因素的影响,风电场集电线路经常会出现跳闸故障。本文通过对风电场35kV集电线路跳闸原因进行分析,简单阐述了风电场跳闸的处理措施。
碳浆关键字:风电场;35kV集电线路;跳闸原因;处理措施;
引言
目前我国风电场主要以35kV集电线路作为主要电力传输线路,由于风电场需要设置在风力比较大的山区或者沿海地区,而山区自然环境和地势比较恶劣,风电场在发电的过程中经常会受到外界环境的影响,很容易出现线路跳闸的情况[1]。因此,我国需要充分利用风电场集电线路防跳闸措施,减少风电场跳闸故障频率。
1、风电场35kV集电线路跳闸原因
1.1雷击引起的跳闸空气过滤芯
条纹码我国部分风电场处于沿海地区,或者处于比较空旷的高山地区,这些地区的天气相对于平原地区比较多变,经常出现雷雨天气,如果风电场35kV集电线路的避雷装置不能正常运转工作,很容易发生雷击情况,发电设备在雷击作用下发生绝缘子被击穿的现象,从而导致集电线路出现跳闸故障。比如风电场35kV集电线路只在风电场进出线的两端位置安装避雷线,而且避雷线的长度较短,其余线路都没有安装避雷线或者其他避雷装置,这种情况很容易被雷电击中,导线集电线路出现跳闸的现象。另外安装避雷线时需要按照国家的相关规定进行安装,并安装接地电阻合适的避雷线,如果电阻值没有在要求范围内,也会提高集电线路雷击的几率。而且避雷线接地极容易受到外界环境的破坏,如果没有及时发现故障并及时处理,会降低避雷线的避雷效果。
1.2鸟害引起的跳闸
在高山位置飞鸟比较多,它们习惯栖息在风电场的线路设备上,比如在35kV集电线路绝缘子正上方的横担或者金具上,经常会看到成的飞鸟栖立与此。在飞鸟栖立期间,有可能因飞鸟粪便形成绝缘子闪络现象。这种闪络一般是由于绝缘子表面的电压分布不均匀,形成局部放电,再与空气放电形成一种混合放电的现象。由于飞鸟粪便覆盖绝缘子,导致绝
缘子表面出现局部放电,降低了绝缘子的绝缘性能,导致绝缘子串整体的绝缘功能下降,从而出现绝缘子闪络放电的情况,严重时有可能造成集电线路出现跳闸的情况。
1.3恶劣环境引起的跳闸
在对风电场进行集电线路设计或者施工时,设计方案不完善或者施工要求不规范,再或者后期日常维护不到位,都有可能引起跳闸故障。而大多风电场处于环境比较恶劣的地区,经常出现暴雨、暴风、暴雪等天气,尤其是在暴雪天气,温度骤降,风电场的集电线路极有可能出现被冰雪覆盖的情况,由于部分线路间隔距离比较短,如果导线弧垂不按照设计要求,有可能导致同一间距的导线出现弧垂偏大的情况,极易引发导线短路,从而出现集电线路跳闸的情况[2]。另外,在遇到暴风天气时,树干或者树茎在风力的作用下容易折断,搭落在风电场的集电线路上,或者暴风刮起的异物掉落在线路上,都有可能导致线路发生短路,出现跳闸的情况。
2、风电场35kV集电线路跳闸处理措施
2.1安装线状导体短针雷电放散装置
热转印油墨为了有效防止风电场35kV集电线路因雷击原因发生跳闸故障,需要在风电场经常发生雷击的线路位置,或者杆塔位置安装线状导体短针雷电放散装置。这种装置需要先收集大量的电荷,然后再将电量进行放出,在放电过程中会产生电晕并对离子化通道起到阻止作用,以此来防止雷击情况。所以,使用线状导体短针雷电放散装置能够有效的减少输电线路被雷击中的概率。目前我国大多数风电场的杆塔顶部位置安装线状导体短针雷电放散装置,能够有效减少杆塔雷击概率,防止杆塔位置出现跳闸故障。比如在相邻的杆塔上都安装了短针雷电放散装置,在放散电极的作用力下可以释放出大量的感应雷电荷,从而减少集电线路雷击现象。线状导体短针雷电放散装置是目前我国比较先进的雷电防击装置,在实际使用过程中和传统的避雷针相比,具有更高的防雷击效果,对集电线路起到更高的防护作用。根据我国风电场多年避雷防护经验可以得出,该装置在雷雨季节能够有效减少集电线路发生跳闸的情况。而且在同一地区不同的风电场进行实验对比,安装线状导体短针雷电放散装置的风电场,集电线路运行情况比较稳定,基本不会出现跳闸事故;而未安装线状导体短针雷电放散装置的风电场,容易受到雷击现象的影响,集电线路每年会出现2次以上的跳闸事故。
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2.2安装鸟害装置并定期清扫绝缘子
为了有效防止鸟害引起风电场集电线路出现跳闸故障,需要风电场工作人员加强对集电线路的巡视监管,并安装防鸟刺装置,一般防鸟刺安装的位置在绝缘子串正上方的横担位置。在工作人员巡视的过程中,需要定期检查防鸟刺有无破损或者缺失,如果发现防鸟刺装置出现问题,需要及时进行维修养护或者更换处理,以此来保证防鸟刺装置的正常使用。另外,如果发现绝缘子串正上方有鸟窝,需要工作人员及时对鸟窝进行清理工作,对于受到鸟害比较严重的风电场,需要安装风力反光驱鸟器,这种装置和普通防鸟刺装置相比,具有更好的防鸟害效果。其次,风电场工作人员需要定期逐基登杆清扫绝缘子,或者对绝缘子进行带电冲洗,保证绝缘子表面的清洁度[3]。如果绝缘子表面污秽比较严重,而且现场清扫效果不明显,可以将绝缘子进行更换,并将拆除下来的绝缘子带回工作室进行更为专业的清洗工作,这种方法不仅节省时间,而且清洗效果更佳。对于接触不良的或者阻值为零的绝缘子,需要对绝缘子串增加单位泄露比距,并对绝缘子进行涂刷防污材料,以此来保证绝缘子串的正常使用,减少集电线路发生闪络现象。
2.3做好各项预防措施
为了有效减少恶劣环境引起的跳闸事故,不同的情况需要采取不同的措施。如果遇到冰雪
天气,风电场集电线路被冰雪覆盖,风电场工作人员需要对线路采取及时停电操作,并对集电线路进行除冰处理。同时,为了有效避免冰雪给线路造成损坏,在线路设计施工初期需要对风电场所在地形进行实地勘察,选择地势较好的地段,并且尽量避开冰雪比较严重的地区,如果无法避免,也需要按照“避重就轻”原则选择较为合适的位置。另外,线路在穿越重冰区设计施工时,需要严格按照国家的相关规定进行设计,在重冰区适当增加杆塔,使杆塔之间的档距减少,这样可以有效增加导线荷载电量,并减少了杆塔的荷载电量。其次,要对集电线路周围环境定期检查,比如树木与导线之间是否保持安全距离,如果发现没有保持安全距离的,需要及时采取有效清理措施,避免暴风天气树木折损造成集电线路短路,出现跳闸故障。除此之外,还需要检查集电线路下方是否有易燃易爆物、建筑物堆积,如若发现需要及时对其清理。
3、结束语
我国风电场的发电技术在不断更新,但是在实际的建设使用中,还是会出现各种各样的短路跳闸情况,影响了电力事业的发展。因此,电力工作人员面对跳闸故障时,需要冷静分析跳闸故障原因,不断完善风电场的设计方案,并加强对风电场集电线路的日常养护,以此来保证风电场发电设备的正常运行。
地址标准化参考文献
[1]丁学光. 有效降低风电场35kV集电线路跳闸率的解决方案[A]. 中国农机工业协会风能设备分会《风能产业》编辑部.风能产业(2018年9月)[C].:中国农业机械工业协会风力机械分会,2018:4.
[2]杨峥嵘.35kV集电线路跳闸分析及整改措施研究报告[J].时代农机,2017,44(12):38+40.
[3]丁学光. 有效降低风电场35kV集电线路跳闸率的解决方案[A]. 中国农业机械工业协会风力机械分会.第四届中国风电后市场专题研讨会论文集[C].中国农业机械工业协会风力机械分会:中国农业机械工业协会风力机械分会,2017:6.

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