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风电场110﹢kV母线PT二次回路改造及应用

文档作者：杨宝荣文档来源：甘肃大唐新能源有限公司		点击数：	更新时间： 2025年12月29日
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２０１７ 年第６ 期
２０１７ Ｎｕｍｂｅｒ ６
水电与新能源
ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ ＡＮＤ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ
总第１５６ 期
Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１５６
ＤＯＩ： １０．１３６２２ ／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ４２ －１８００／ｔｖ．１６７１ －３３５４．２０１７．０６．０１７
收稿日期：２０１７ －０４ －０３ 作者简介：杨宝荣，男，工程师，从事电站电气专业施工技术管理方面的工作。
风电场１１０ ｋＶ 母线ＰＴ 二次回路改造及应用
杨宝荣
（甘肃大唐新能源有限公司，甘肃兰州　７３０７００）
摘要：对一起风电场１１０ＫＶ 升压站内二次回路中存在的设计缺陷进行了阐述，将汇控柜端子排二次绕组星形设计顺序
合理调整，有效防止了因端子排设备绝缘老化引发的电压互感器本体爆炸事故隐患，并方便试验人员检查，降低工作中
的不安全因素。风电场ＳＶＧ 小室内所接母线电压互感器二次侧加装母线电压三相空气开关后，提高了母线电压互感器
二次侧运行的可靠性，有效的防止和杜绝了因支路故障后越级跳母线电压互感器二次侧电压总空气开关的隐患。
关键词：风电场；二次回路；互感器；动态无功补偿装置
中图分类号：ＴＭ６１４　　　文献标志码：Ｂ　　　文章编号：１６７１ －３３５４（２０１７）０６ －００６７ －０３
Improving of the Secondary Circuit
in １１０ kV Busbar Potential Transformer in a Wind Farm
ＹＡＮＧ Ｂａｏｒｏｎｇ
（Ｇａｎｓｕ Ｄａｔａｎｇ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｌａｎｚｈｏｕ ７３０７００， Ｃｈｉｎａ）
Abstract： Ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｎ １１０ ｋＶ ｂｏｏｓｔｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｔｈｅｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ
ｂｙ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｗｉｎｄｉｎｇ ｓｔａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｂｏａｒｄ ｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃａｂｉｎｅｔ ．
Ｔｈｕｓ， ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｒｉｓｋ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ａｇｅｉｎｇ ｏｆ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｂｏａｒｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ｐｒｅｖｅｎ -
ｔｅｄ．Ａｌｓｏ， ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｐｈａｓｅ ａｉｒ ｓｗｉｔｃｈ ｆｏｒ ｂｕｓｂａｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｉｓ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｉｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｓｂａｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ -
ｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｉｔｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔ ｔｈｅ ｏｖｅｒｒｉｄｅ ｔｒｉｐｐｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｗｉｔｃｈ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｉｄｅ ． Key words： ｗｉｎｄ ｆａｒｍ； ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｉｒｃｕｉｔ； ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ； ｓｔａｔｉｃ ｖａｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
　　某风电场场址位于戈壁滩上，风电场共安装风力
发电机组风机３２ 台，单台风机容量３．０ ＭＷ，全场总
装机容量为９６ ＭＷ。风电场配套一座１１０ ｋＶ 升压变
电站，容量为２ ×５０ ＭＶＡ。
３２ 台风机采用一机一变的单元接线，通过６ 路回
架空线接入变电站３５ ｋＶ 配电室甲、乙两段母线（两段
母线分段运行每段３ 回线），再由２ 台型号为ＳＺ１０ －
５００００ ／１１０（２ ×５０ ＭＶＡ）主变经１１０ ｋＶ 母线后送入
电网。
１　设计缺陷
风电场变电站工程进入施工验收阶段，验收人员
审核图纸和核对现场实际接线时，发现两处电气二次
回路存在设计缺陷：①１１０ ｋＶ 母线电压互感器二次绕
组、三次绕组回路接线在汇控柜端子排设计顺序采用
Ａ、ｘ１、Ｂ、ｙ１、Ｃ、ｚ１ 头尾相邻的接线方式，查阅了其他风
电场的设计图纸后发现，风电场１１０ ｋＶ 母线汇控柜端
子排普遍都采用这样的设计接线；②风电场动态无功
补偿装置（ＳＶＧ）小室内控制屏柜中所接１１０ ｋＶ 母线
电压互感器二次侧母线、３５ ｋＶ 甲母母线电压互感器
二次侧母线、３５ ｋＶ 乙母母线电压互感器二次侧母线
均未经过空气开关或通过保险接入。这两处回路设计
方案的主要问题在于。
１）当端子排设备绝缘老化后，相邻端子排之间绝
缘下降，一旦引起二次回路短路极易损坏电压互感器
本体，引发互感器爆炸事故。
２）１１０ ｋＶ 母线电压互感器二次绕组均采取星形
接线，在汇控柜端子排中将每相非极性端（中性点）短
接在一起，这种设计顺序必然要采用跨接线短接ａＮ、
ｂＮ、ｃＮ 的接线方式，在投入运行后，极易发生接线松动
６７ 万方数据
水电与新能源２０１７ 年第６ 期
而导致电压互感器二次回路开路失压，引起风电场动
态无功补偿装置（ＳＶＧ）跳闸事故。
３） 母线电压互感器二次回路在汇控柜端子排中
这种设计接线放在保护用空气开关之前，运行情况下
工作人员进行试验、测量、检查时都容易引起二次回路
短路，空气开关起不到保护作用，同时也极易损坏电压
互感器本体，继而引发互感器爆炸事故。
４）在风电场母线电压互感器运行中，其中一台动
态无功补偿装置（ＳＶＧ）小室内电压二次回路有绝缘降
低或人员在此ＳＶＧ 小室内回路进行工作时出现接地、
短路现象，就存在支路故障后越级跳开母线电压互感
器二次侧电压总空气开关，进而引起另一台动态无功
补偿装置（ＳＶＧ）跳闸事故和其他保护装置误动跳闸的
隐患。
２　改进方案
这些问题如不进行及时整改，将会给日后的生产
经营带来较大的安全隐患，故遵循“安全第一，预防为
主”的原则，在原设计的基础上进行了局部技术改进，
成功消除了这些设计隐患。
改进一：将汇控柜端子排二次绕组星形设计顺序
改变为Ａ、Ｂ、Ｃ， ｘ１、ｙ１、ｚ１（ ａＮ、ｂＮ、ＣＮ）相邻用短接片
短接的接线方式（见图１、图２、图３）有效防止了因端
子排设备绝缘老化引发的电压互感器本体爆炸事故隐
患，整改建议也得到原设计院专家认可。
图1
图2
图3
改进二：经重新研究设计图纸后，对ＳＶＧ 小室内
所接母线电压互感器二次回路进行了局部改进，即在
ＳＶＧ 小室内所接母线电压互感器二次回路中分别加
装一组母线电压三相空气开关（见图４）、并按照设计
图纸选购符合设计性能要求的备品，有效的预防了因
支路故障后越级跳母线电压互感器二次侧电压总空气
开关，造成其他保护装置误动跳闸的事故隐患。
６８ 万方数据
杨宝荣：风电场１１０ ｋＶ 母线ＰＴ 二次回路改造及应用２０１７ 年６ 月
图4
３　改进后收效分析
１）动态无功补偿装置每跳闸一次将最少造成调
度考核和少发电量经济损失１０ 万元，每年避免一次将
节约１０ 万元。
２）１１０ ｋＶ 母线电压互感器二次回路改造后，有效
的防止和杜绝了因端子排设备绝缘老化引发的电压互
感器本体爆炸事故隐患，方便试验人员检查，降低了工
作中的不安全因素。
３）风电场ＳＶＧ 小室内所接母线电压互感器二次
侧加装母线电压三相空气开关后，提高了母线电压互
感器二次侧运行的可靠性，有效的防止和杜绝了因支
路故障后越级跳母线电压互感器二次侧电压总空气开
关的隐患。当一台动态无功补偿装置（ＳＶＧ）因本小室
电压跳闸时，另一台动态无功补偿装置（ＳＶＧ）不会受
到影响可以继续运行。
参考文献：
［１］ＤＬ／Ｔ ５１３６ －２０１２， 火力发电厂、变电所二次接线设计技术
规程［Ｓ］

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