淺析風電場的線路故障分析及措施

李春林

（國能云南新能源有限公司，云南昆明，650000）

1 風電場線路概述

在電力系統中，按照材質來分，電力線路主要包括架空線路和電纜線路，而按用途來分則為配電線路和輸電線路兩種。當前在風電場中電能的輸送線路主要通過集電線路實現，在集電線路中，架空線電纜、（地埋電纜）等兩種接線方式都可發揮相應的連接功能，通常情況下，在風電場中是采用混用的方式進行線路連接。架空輸電線路目前在我國的技術還是比較成熟的，且比較經濟，但也很容易受到自然環境和天氣變化的影響，對惡劣條件的適應性比較差，因此，在海上或旅游風景區等地方不采用這種連接方式，只能采用電纜的連接方式，電纜連接方式的適應性要更強，可降低故障的發生率，且施工和維護管理都相對比較簡單，可被廣泛用到沿海或山地的風電場。

2 風電場線路故障的排除方法

2.1 直觀法

在風電場運行管理過程中，為確保風電場各環節保持正常工作狀態，應做好日常的檢修排查工作，還要對工作狀況是否合理進行分析。在這一過程中，直觀法是一種比較常用的方法，在方法進行中，主要是對線路進行直接的檢修，憑借技術人員的感官經驗確定電氣設備的具體狀況，通過感官發現異常現象后，直接采取常規的器材對故障位置進行檢查，并做到從大范圍到小的零件部分進行仔細排查，最終找到具體的故障產生原。但這種方法的運用對技術人員的水平要求也比較高，還要具備比較豐富的實踐工作經驗，以實現熟練的進行操作處理。

2.2 狀態檢查法

風電場中通常會包含各種不同的電氣設備，其所處的狀態和功能性不同，通常會劃分到不同的工作任務區，而在狀態檢查法的運用中，則是要對每個區域進行注意檢查分析，最終實現對電氣設備的故障查明。這種方法在風電場線路故障分析應用中，還能對各種不同的電路電氣設備故障問題進行分析，其分析原理主要是依靠風場故障錄波及故障報警準確的判斷出故障、故障地點。例如，在風機35KV集電線路運行中，突然接地短路跳閘，這個時候我們就可以通過故障報警、報文來準確的找到故障點將其隔離。

2.3 回路分割法

在電路中，將封閉的線路稱為回路，是一種閉合電路，其只有閉合才能發揮相應的功能，通常情況下，供電中電路都采用多回路的運行方式，這樣可以更好的確保功能性的發揮，以及安全性的充分保障。風電場所產生的故障要發生在一個大的回路中，這也使得對線路的功能性保障變得非常重要，當某一功能得不到實現時，通常會對相應的回路造成影響，因此，必須確保由多個回路組成這個大回路，這樣在故障檢查中就可通過分割法，進行具體電路的故障檢查。

2.4 單元分割法

在線路中的電氣故障排查中，單元分割法也是一種比較常用的方法，其主要是基于電路或電氣裝置中不同單元的功能獨立性，這樣可以在故障排查中按照相應的單元進行分割排查，根據檢查到的現象，判斷具體發生故障的單元，這樣可以更準確的判斷具體故障部位。在這種方法運用中，也是要對具體的工作狀態進行檢查，依照相應的功能進行細分，但在具體的單元劃分中也要依據相應的標準，不能過于隨意，除了考慮相應的功能性外，還要考慮到結構特點。

3 常見故障分析

在風電場集電線路故障分析中，通常要對接地、短路、斷路等三類故障問題進行分析，故障分析中通常會對三芯電纜一芯或兩芯接地、兩相芯線間短路、三相芯線完全短路、一相芯線斷線或多相斷線等部分進行分析。在故障檢查過程中，可檢查保護動作情況、風機和箱變運行情況等，通過這幾部分的初步判斷，查看是否存在故障點。當檢查出線路出現故障時，應對斷路器進行處理，可通過保護動作跳開，這樣才可以對線路故障進行具體的分析，在分析過程中，可依據保護動作記錄情況，查看故障發生時，線路是否處于工作狀態，進而分析故障的具體情況。

當發現是相間及三相短路故障時，可通過線路的過流保護或者速斷保護進行故障的切除，但在進行速斷保護過程中，還要嚴格檢查開關柜的進線及升壓站，查看其附近的電纜接頭是否有燒灼現象；在發現單相接地故障時，可利用線路零序保護進行故障的切除，在分析過程中，應充分考慮現場保護整定配合問題，查看是否有可能會引起接地變或主變零序保護動作，對于特殊的風電場接地方式中，比如，經消弧線圈接地方式，要查看選線方式是否正確；在單相故障發展為相間及三相故障的情況時，可通過風機及箱變運行情況對故障進行判斷，要特別注意查看風機監控系統，查看是否有故障漏洞，特別要查看風機變流器是否存在故障信號，這樣可以通過監控系統判斷風機及箱變故障，查看風機是否存在相應的故障問題，檢查箱變高壓側熔斷器是否熔斷，低壓側斷路器是否動作，非電量保護是否動作，當發現熔斷器熔斷或低壓側斷路器跳閘時，可進一步拉開箱變高、低壓側開關對箱變進行檢查。

4 解決風電場電氣線路故障的措施

4.1 加強預防性措施實施力度

風電場所處的環境通常比較特殊，因所處在露天環境下，且受到風電場建址影響，都要經受住比較惡劣的自然環境和天氣變化情況挑戰，這對于線路的質量性能來說要要求非常高，除了短時的天氣變化，還要受到氣候變化的影響，這些都是的必須提前做好有效的預期，采取相應的防范措施進行處理，以更好的提升線路和電氣設備的抗性，除此之外，雷電的影響也是非常嚴重的，在這方面除了做好接地處理外，還應通過各種先進的防雷設施構建，最大限度的減小雷電的損害。在電路鋪設方面也應做好科學的防范處理，以防止后續維護管理中不必要的麻煩出現，相關的施工管理人員要做好質量把關，防止質量隱患的遺留。為更好的實現后續電力維護工作的順利開展，對于企業來說，還應制定好相應的管理制度，這樣可以避免人員工作中的疏忽現象發生，特別是通過跟蹤責任制度的制定，可以及時發現人為的故障產生原因，在制度的嚴格約束下，也可讓工作人員對每天的檢查維護工作更負責。

4.2 對故障進行科學的處理

對于直接接地和斷線故障來說，在簡單處理中，可通過采用絕緣電阻測量法進行檢驗。在具體檢驗中，當對絕緣電阻進行測量過程中，必須斷開相應的斷路設備，在其處于斷開狀態下，實現與整個系統的隔離，這樣可以更安全可靠的進行驗電工作，在檢測工作結束后再進行合理的放電，對于需要拆除的電纜進行檢測過程中，必須要做好標記，以避免產生不必要的麻煩，引起相應的安全事故發生。在進行非直接短路及接地故障處理時，可利用電纜故障檢測設備，通過分段的方式進行具體的檢測，通常情況下，接頭部分是比較容易出現故障的部位，這一部分可重點進行檢測，其中接線箱、高壓部分、開關柜出口位置等都是比較容易出現問題的部位，在具體檢測過程中也要隨時做好標記。

4.3 電力線路檢查方法的注意事項

在線路故障檢查過程中，為更好的對故障進行有效處理，提高整個線路的安全性，無論是運用何種故障檢查方法，都要確保先切斷電源，接下來再對電氣設備和線路進行具體的檢查，要先對可能出現問題的部分進行注意排查，然后再對具體位置進行有針對性的檢查，這樣在逐漸縮小范圍下，可以避免漏洞的產生，通常情況下，檢測的故障分析值為零時就說明不存在故障問題了，但也要做好進一步的分析。這種順檢法的應用規則能適合各種不同方法運用時，對檢測要點的有效關注。

5 結束語

風電場的建設是我國現代化發展中重要的支撐領域，并發生著重要的影響作用，但想要實現這方面作用的有效發揮，還要做到密切關注風電場的正常運行情況，對運行中存在的故障問題做好及時的排查維護，并通過處理措施和防范措施的優化，避免可能安全隱患的遺留以及安全事故的產生，特別是在一些處于特殊地區的風電場，更是要多加強關注力度，要增強檢查密度，并通過技術方面的創新，確保故障診斷和處理效率的有效提升。