基于CDEGS的風電場接地系統設計及應用

， ， ，

(東北電力大學電氣工程學院，吉林 132012)

0 引 言

風能是一種干凈、儲量極為豐富的可再生能源，與自然界礦物能源不同，它不會隨著自身的轉化與利用而減少。隨著人們對環境保護、能源短缺及節能等問題的日益關注，利用風力發電改變能源結構并改善環境是能源開發領域中的重要策略之一[1-3]。近年來通過不斷引進與自主開發，我國風力發電事業取得了飛速發展。

與常規發、變電站相比，風電場通常布置在山地，這些地區風能資源較為豐富而土壤電阻率偏高，因此風機所處位置接地電阻通常較大[4-5]。當風電系統發生雷擊或短路故障時，較大的接地電阻將導致地電位異常升高，威脅人身及設備安全。地電位升高還可能使低壓電器設備及保護裝置受到反擊過電壓的影響，危害電氣設備絕緣[6-8]。因此良好的接地系統是確保風電場安全可靠運行的重要設施。根據國標《交流電氣裝置的接地設計規范》及相關制造廠家的規定，風力發電機組工頻接地電阻應小于4 Ω，沖擊接地電阻應小于10 Ω，以滿足風電系統安全運行要求[9-10]。

CDEGS是由加拿大SES公司開發的接地計算軟件，它能夠精確分析電力系統接地、電磁場、電磁干擾以及陰極保護等問題[11-12]。筆者基于CDEGS軟件結合河北某風電場13臺風電機組接地系統工程實例進行設計分析，提出的方法可作為設計風電場大型接地系統的參考。

1 風電機組布機處土壤電阻率測量

由于土壤電阻率受溫度、濕度及當地降雨量影響較大，為使測量值接近真實值，通常選取土壤較為干燥的時期進行測量。……