赵德强
（北京天润新能西北分公司 新疆省乌鲁木齐市 830026）
摘要：据不完全统计，某公司各风电场35kV集电线路跳闸合计达18次，其中有6次是两条线路在同一时间跳闸。下面针对35kV集电线路跳闸的现象及特点对跳闸原因进行分析，并针对不同的跳闸原因提出相应的防范措施。
关键词：风电场；线路跳闸；原因分析；防范措施
当今世界能源处于匮乏状态，传统的能源无法满足人类需求，并且对环境造成极大污染，因此，新能源的发现和使用在一定程度上得到推崇。随着我国经济的快速发展，国家对于新能源企业的扶持程度逐渐增加，风电行业得到迅速发展，风电场的建设和运行得到大力推广。风力发电作为新能源的主力军，技术水准逐渐提升，装备水平也更加成熟。而其中35kV电压等级的集电线路的使用已经成为目前技术较为成熟、规模较为浩大的使用机制，商业化发展前景较好，投资建设成本低而效果十分明显。因此，35kV的集电线路的发展制约着整个风电行业的发展状况，其运行情况的分析和完善是当下风电场发展的重要着力点。
由于35kV集电线路的架设多使用架空路线，设计运行方式多为中性点不接地系统，架空线路长期暴露在外，再加上容易受到温度、天气等多方面环境因素的影响，导致其线路跳闸现象的发生十分频繁，在小电流接地系统中，故障的发生概率较高，对集电线路的安全、稳定运行造成了极大的威胁和损害，使得供电可靠性较低，影响企业的发展和人们生活、工作的正常进行。下面，本文将就风电场安全问题进行相关分析，着重分析35kV集电线路的故障问题，并提出相关解决措施，完善风电行业的发展。
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1.35kV集电线路跳闸的原因分析
35kV集电线路的架设和建设的成本较低，但后期维护工作相比于其他架设方法比较困难，一旦缺少足够的重视和及时的检修，集电线路很容易造成跳闸、断流等现象，严重影响配电网的正常运行。这种线路的保护配置中一般只投入零序三段保护、过流保护、重合闸保护三种方法，虽然这三种方法的使用对于提升线路运行的可靠性有一定作用，减少转换型故障的发生，但其使用过程中的中、短线路的零序电流保护无法充分发挥作用，使得两故障电流相向运动，跳闸时间延长，影响正常工作线路运行。下面对于35kV集电线路的跳闸原因进行简要分析，有利于更好地改善集电线路的运行情况。
1.1小电流接地系统故障
由于35kV的集电线路采取的是中性点不接地的系统运行方式，其小电流的接地系统容易导致单相接地故障，此配有专用的小接地电阻系统接地变压器，特别是在雨雪、大风、雷击等恶劣天气的环境下，线路极易遭到一定程度的破坏，引起导线落地等不良现象，使得线路长时间处于断线状态。同时电线施工周边的树木、鸟类栖息搭窝等因素的存在更容易令电线受到机械损伤和烧伤，导线外部绝缘子也因暴露在外而产生崩开爆裂、雷电击穿等问题，造成集电线路的跳闸。
1.2相邻线路异名造成相间短路
部分35kV集电线路的门型构架处存在相邻电线距离十分贴近的现象，这种情况容易被工作人员忽视，而这也恰恰是跳闸故障最容易发生的地方。由于集电线路的设计、施工等过程的维护并不严格，在恶劣天气下极易造成导线相间短路。一旦倒显得弧垂度无法按照原始设计数据进行监测，距离较近的相邻线路极易受到影响而引起短路跳闸。
1.3风电场出现集电线路故障
风电场存在包括35kV在内的多种集电线路，例如架空线方式、电缆方式、混合方式等，其整体电路的运行极易受到风电场环境的影响。其环境和线路中铁磁谐振的参数组合不匹配容易产生电压不平衡，此时线路绝缘水平降低，极易发生跳闸短路。在不同的环境状况下，风电场集电线路的环接方式也是大不相同的，例如在湿度较大或者旅行区域，机电线路只得采用全线电缆的方式，利用升压箱变高温侧的铜板母线进行环接。
2.针对各种原因集电线路跳闸应采取的措施
除了35kV的集电线路的相关架设问题，49.5MW风电场内集电线路配置信息也十分重要，其系统通信主要以光纤为主、电缆为辅，控制室内通信的设备可将集电线路的实时信息传输到每个控制装置上。针对以上现实情况和跳闸原因，我们应当采取有效措施对风电场的集电线路工作进行完善，促进风电场的良好发展，将成本降到最低，效益不断提升。
2.1对设备和集电线路问题进行分析和解决，投入使用先进技术
在集电线路的工程设计和架设施工之前，对投入使用的相关设备进行全面的检查，例如避雷器等重要设备进行全部试验，及时更换不合格材料，并在完成检查和更换后申请调度恢复送电，保障设备运行和电压的正常值。在风电场的35kV的母线配置上配备SVG无功补偿装置，该装置可以进行全控型电力电子器件的运行，适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，实现动态无功补偿的目的，特别是在供电不足、电压波动较大、功率因数较低的恶劣环境下，能够有效改善地区供电状况，减少故障的发生，使得集电线路的运行范围更加宽泛，能源损耗更小，提升电能的有效利用率。
2.2加强线路巡视维护，定期清理故障
定期对线路之前的连接点进行检查和加固，从而有效避免螺丝松动、斜拉筋铁板脱落等不必要的现象发生。线路的巡视工作和必要的制度的落实也在很大程度上减少了绝缘设备老化、障碍物阻挡线路连接等事故的发生频率，及时发现并处理线路缺陷，针对性地检查导线接点，及时更换不合格的绝缘设备。
2.3增强施工监控，提升技术人员整体素质
仅仅加强对风电场的环境改造和集电线路的检查次数是无法从根本上解决事故频发、跳闸故障等问题的，必须加强相关企业和工作人员的技术水准和整体素质，开展多种活动加强技术交流，增强实践能力，对于工作过程和施工情况进行完整而严格的监控，只有不断改善设备的运行条件，使维护人员在平时工作中的沉着应对故障发生，认真分析并避免故障进一步发展，才能从整体上提高风电场集电线路的运行能力，保障其安全、稳定发展。
结束语：35kV的架空线路时风电场建设中的重要输电设施，根据目前我国电网及风电场的实际情况，应当针对以上问题和措施制定相应的整改制度，防止由于线路故障影响电网的安全运行。相信在我们的共同努力和监督下，集电线路跳闸的问题将会得到一定程度的遏制，风电场的发展也将逐渐为企业带来更高的经济效益和社会效益，为社会送去更多绿色环保的新能源，维护和落实国家的“可持续发展”的战略目标。
参考文献：
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[2]郭思顺.架空送电线路设计基础[J].中国电力出版社，2010（3）.
[3]李梅兰、卢文鹏.电力系统分析[J].中国电力出版社，2013（3）.
论文作者:赵德强
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/21
标签：电线论文; 线路论文; 风电场论文; 故障论文; 发生论文; 原因论文; 方式论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;