光伏電站電壓不平衡原因分析及處理

摘 要：本文針對(duì)一光伏電站消弧線圈投運(yùn)后，對(duì)35 kV電壓不平衡的原因進(jìn)行分析，并提出降低不平度的處理措施。

關(guān)鍵詞：光伏電站；電壓不平衡；消弧線圈

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.163

1 上坪電站系統(tǒng)及消弧線圈介紹

35kV上坪光伏電站為35kV系統(tǒng)，中性點(diǎn)接地方式為消弧線圈接地。電站采用集微機(jī)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償測(cè)量電容電流、自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償，以及消弧線圈接地的三位一體的自動(dòng)跟蹤調(diào)匝式消弧線圈裝置，消弧線圈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 上坪電站電壓不平衡現(xiàn)象

上坪電站在投入消弧線圈后，消弧線圈自動(dòng)運(yùn)行檔位為9檔（共9檔），補(bǔ)償方式為過(guò)補(bǔ)償，殘流為2A，A相電壓為22.21kV，B相電壓為18.13kV，C相電壓為22.67kV，中性點(diǎn)位移電壓1505V，電壓三相嚴(yán)重不平衡，并誤發(fā)接地報(bào)警等信號(hào)；而投入消弧線圈前，三相電壓數(shù)值為：A相電壓為21.15kV，B相電壓為22.36kV，C相電壓為22.01kV，中性點(diǎn)位移電壓為186V，無(wú)接地報(bào)警等信號(hào)發(fā)出。

3 不平衡原因分析及處理措施

消弧線圈投運(yùn)后，中性點(diǎn)位移電壓計(jì)算公式如下：

根據(jù)公式（1-1），（1-2），消弧線圈投運(yùn)后對(duì)系統(tǒng)電壓不平衡起到放大作用，引起中性點(diǎn)位移電壓加大，消弧線圈投運(yùn)后的中性點(diǎn)位移電壓與阻尼率、消弧線圈設(shè)定的脫諧度以及系統(tǒng)本身電壓不平衡度有關(guān)。

根據(jù)以上分析，要降低上坪電站中性點(diǎn)位移電壓有3方案：

（1）調(diào)整消弧線圈的阻尼電阻，根據(jù)圖一上坪電站消弧線圈結(jié)構(gòu)圖，阻尼電阻并聯(lián)在消弧線圈的二次側(cè)，需減小阻尼電阻值從而達(dá)到降低中性點(diǎn)位移電壓。

（2）增大消弧線圈的脫諧度，根據(jù)脫諧度計(jì)算公式，在電網(wǎng)電容電流一定的情況下，需增加或減少消弧線圈檔位從而調(diào)整消弧線圈電感電流加大消弧線圈的脫諧度。

（3）減少系統(tǒng)電壓不平衡度，由于系統(tǒng)電壓不平衡由多種原因造成，主要有：用電負(fù)荷不平衡；線路對(duì)地電容不平衡；可通過(guò)線路換相或增補(bǔ)耦合電容來(lái)調(diào)整線路對(duì)地不平衡電容，從而調(diào)整系統(tǒng)電壓不平衡。

4 采取的措施及其效果

（1）為減少消弧線圈投運(yùn)后對(duì)系統(tǒng)位移電壓的影響，由于第3個(gè)方案整改時(shí)間較長(zhǎng)，費(fèi)用較多，上坪電站結(jié)合實(shí)際采用了1和2相結(jié)合的措施。

（2）對(duì)消弧線圈脫諧度進(jìn)行調(diào)整，由于上坪電站消弧線圈設(shè)計(jì)為9檔，實(shí)際運(yùn)行為過(guò)補(bǔ)償且已到9檔位置，殘流2A，接近系統(tǒng)諧振點(diǎn)，所以中性點(diǎn)位移電壓較大，經(jīng)商討后決定采用欠補(bǔ)償方式，將消弧線圈檔位手動(dòng)降低至6檔運(yùn)行，殘流6A，由于欠補(bǔ)償狀態(tài)下，系統(tǒng)發(fā)生接地故障后易產(chǎn)生過(guò)電壓，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行有危害，后期將對(duì)消弧線圈進(jìn)行增容改造后，調(diào)整為過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行。

（3）與廠家協(xié)商調(diào)整阻尼電阻，上坪電站阻尼電阻為兩個(gè)10?電阻串聯(lián)后并聯(lián)在消弧線圈二次側(cè)，通過(guò)調(diào)整兩個(gè)阻尼電阻接線由串聯(lián)改為并聯(lián)，阻尼電阻值由原來(lái)的20?調(diào)整為5?。

通過(guò)以上措施實(shí)施后，上坪電站在消弧線圈投運(yùn)后A相電壓為20.16kV，B相電壓為22.36kV，C相電壓為21.78kV，中性點(diǎn)位移電壓為798V，無(wú)接地誤報(bào)警信號(hào)發(fā)出，效果良好。

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作者簡(jiǎn)介：李陽(yáng)華（1982-），男，廣東樂(lè)昌人，工學(xué)碩士，電氣工程師，從事新能源發(fā)電工程建設(shè)與運(yùn)行工作。