風電場110kV電纜出線段過電壓保護設計

郭 繼 紅

云南省某風電場裝機容量99MW,110kV高壓側為單母線接線,配電裝置采用氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS),共4個間隔:1個出線間隔、1個母線設備間隔和2個主變壓器進線間隔。

在站內各級配電裝置安裝結束后,送出工程發生了變化。原設計風電場110kV出線經14km架空線路接入當地的中紀變電站,由于升壓站墻外終端塔位征地問題未能解決,架空線路改為110kV高壓電纜直埋方式,敷設3根單芯交聯聚乙烯絕緣電纜,長度為350m。采用銅芯交聯聚乙烯絕緣皺紋鋁護套聚乙烯外護套縱向阻水電纜,電纜參數如下。

型號 YJLW02-Z額定電壓/kV 64/110標稱面積/mm2 400近似外徑/mm 85.5電纜載流量 (直埋、三相水平布置、單端接地)/A 615電纜短路時間/s 3電纜導體承受的短路電流/kA 34金屬護套最終短路溫度/℃ 200護套短路時間/s 2金屬護套短路電流/kA 12

1 無電纜段的過電壓保護方案

根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》有關規定,在110kV GIS管道與架空線路的連接處,應裝設金屬氧化物避雷器(圖1中FMO1),這組避雷器已運到現場。

根據上述規程規定,變壓器和GIS一次回路的任何電氣部分至FMO1間的最大電氣距離不足50m(小于規程值130m),可以不裝設第2組避雷器,即圖1中的FMO2。由于GIS設備中電壓互感器、避雷器間隔是廠家的標準設計,因此就沿用了這組避雷器,避雷器參數如下:

額定電壓/kV 100

持續運行電壓/kV 78

雷電沖擊電流下殘壓/kV 248

原14km的架空送出線路全線設置了避雷線,從雷電侵入波的保護角度來說,該升壓站的這種配置設計是典型的進線無電纜段的GIS防雷保護接線,詳見圖1。……