在电力系统的设计中,特别是针对35kV电压等级的风电场和光伏电站,小电阻接地方式已成为主流选择。这种方式通过在中性点与大地之间接入一个阻值相对较小的电阻(普遍为106.8Ω),在发生单相接地故障时,能够迅速产生较大的故障电流,触发线路跳闸,从而实现快速保护。
小电阻接地方式的核心优势显著。首先,其故障电流通常达到数百安培,远高于非有效接地系统,这有助于快速识别并切除故障。其次,配合先进的继电保护装置,小电阻接地能在极短的时间内(如几十毫秒)切除故障线路,有效防止故障扩大,避免对电网造成更大冲击。通过电阻消耗能量,该方式还能有效抑制弧光接地过电压和电磁暂态过电压,保护系统设备免受损害。
在风电场和光伏电站的应用中,小电阻接地方式的选择尤为关键。风电场由于集电线路长且架空电缆使用多,故障时易产生较大的对地电容电流。当这种电容电流超出消弧线圈的补偿能力时,小电阻接地成为限制过电压和快速切除故障的理想选择。而对于光伏电站,虽然电缆长度可能较短,但大量使用的电缆同样会导致不小的电容电流,且对逆变器等敏感设备的保护需求更高。因此,小电阻接地方式因其快速切除故障的能力而备受青睐。
新能源发电设备的低惯量特点也是选择小电阻接地方式的重要因素。风力发电和光伏发电设备通常通过电力电子器件并网,转动惯量极低,对系统电压波动和故障的耐受能力较弱。当系统发生单相接地故障时,若采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式,易产生间歇性电弧,进而引发弧光接地过电压,对电气设备绝缘构成严重威胁。而小电阻接地方式通过限制接地故障电流,有效抑制了弧光接地过电压和铁磁谐振过电压的产生,提高了系统的安全性。

从设备绝缘与成本角度来看,小电阻接地方式同样具有显著优势。在不接地或消弧线圈接地系统中,单相接地故障易引发过电压,导致设备绝缘薄弱处击穿,尤其对新能源系统中广泛使用的电力电子器件构成较大威胁。而小电阻接地方式能迅速衰减故障点的电弧重燃能量,将过电压限制在较小范围内,从而降低了绝缘损坏风险,延长了设备使用寿命。
小电阻接地方式在35kV电压等级的风电场和光伏电站中具有不可替代的优势。其快速切除故障、抑制过电压的能力以及提高系统安全性的特性,使其成为新能源发电领域的重要选择。随着新能源发电技术的不断发展,小电阻接地方式的应用前景将更加广阔。
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