（中广核新能源东南分公司315000）
摘要：风电场集电线路在发生单相接地时，为了能够有效的保护风电场电气设备，本文对几种中性点接地方式进行了分析，认为采取中性点经小电阻接地是最佳选择，在发生单相接地时零序保护能够迅速有效的动作，从而保护风场设备电气绝缘。
关键词：中性点；接地电阻；单相接地；零序保护
近年来随着风电场容量越来越大，风电场场内集电线路长度也越来越长，一般长度能达到二十几公里，为了美观设计集电线路也由原来的架空线路改为地埋电缆，当系统发生接地故障时，地埋电缆电容电流比架空线路增大了20来倍，严重影响系统设备的绝缘，严重时引起设备烧毁引起火灾，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，所以中性点选择有效的接地方式，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，避免事故扩大非常有必要。
目前35kV系统中，有三种常见的中性点接地方式，中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接地方式和中性点直接接地方式。
1、中性点不接地系统
1.1当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏；
1.2在系统运行中铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着配电网的安全可靠性；
1.3当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡；
1.4当系统发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故，发生火灾；
2、采用消弧线圈接地方式
2.1由于传统消弧线圈没有自动测量系统，不能实时测量电网对地电容电流和位移电压，当电网运行方式或电网参数变化后靠人工估算电容电流，误差很大，不能及时有效地控制残流和抑制弧光过电压，不易达到最佳补偿。
2.2传统消弧线圈按电压等级的不同、电网对地电容电流大小的不同，采用的调节级数也不同，一般分五级或九级，级数少、级差电流大，补偿精度很低。
2.3调谐需要停电、退出消弧线圈，失去了消弧补偿的连续性，响应速度太慢，隐患较大，只能适应正常线路的投切。
2.4由于消弧线圈抑制过电压的效果与脱谐度大小相关，实践表明：只有脱谐度不超过±5%时，才能把过电压的水平限制在2.6倍的相电压以下，传统消弧线圈则很难做到这一点。
2.5运行中的消弧线圈不少容量不足，只能长期在欠补偿下运行。
2.6单相接地时，由于补偿方式、残流大小不明确，用于选择接地回路的微机选线装置更加难以工作。此时不能根据残流大小和方向或采用及时改变补偿方式或调档变更残流的方法来准确选线。该装置只能依靠含量极低的高次谐波（小于5%）的大小和方向来判别，准确率很低，这也是过去小电流选线装置存在的问题之一。
2.7传统消弧线圈无法满足电网通讯自动化和变电站综合自动化的要求。
Ic=0.1×UP×L
式中：UP━电网线电压（kV）L━电缆长度（km）
2架空线路经验公式计算电容电流如下。
Ic=（2.7~3.3）×UP×L×10-3
式中：UP━电网线电压（kV）L━架空线长度（km）
2.7━系数，适用于无架空地线的线路
3.3━系数，适用于有架空地线的线路
接地变压器作为人为中性点接入电阻，接地变压器的绕组在电网正常供电情况下阻抗很高，等于励磁阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流，当系统发生接地故障时，绕组将流过正序、负序和零序电流，而绕组对正序、负序呈高阻抗，对于零序电流呈现较低阻抗，因此在故障情况下会产生较大的零序电流，在中性点接入零序CT，接入继保设备可以有选择性的快速保护。
电网中接入中性点接地电阻后，能有效地抑制接地过电压，电网中的C（电网相对地电容）与接地电阻R形成一个RC放电回路，将电弧接地接累的电荷按e-t/r（r=3R0C0）规律衰减，这样就能有效抑制接地过电压，提高保护动作的快速性和灵敏性，为降低中压系统的绝缘水平提供可能，并能较好地保证人身安全，另外在中性点经小电阻接地电网的正常运行中，由于中性点接地电阻的强阻尼作用，中性点位移电压远小于中性点不接地电网的中性点位移电压（约为1/5左右）。
经小电阻接地方式的优点：1.可快速切断接地故障点，过电压水平低，能消除谐振过电压，可采用绝缘水平较低的电缆和电气设备。2.减少绝缘老化，延长设备使用寿命，提高设备可靠性。3.因接地电流高达几百安以上，继电保护有足够的灵敏度和选取性，可以快速切除故障线路，保证其它集电线路风机的正常运行。
单相接地短路电流计算公式
，
式中R—一中性点电阻（67Ω），nTA—一外接零序电流互感器变比；
（I0）K一次侧单相接地短路电流，Ksen-一一灵敏度系数
4结语
本文通过几种接地方式的分析，指出了风电场长距离的地埋集电线路在日常运行中，中性点经小电阻接地是最优选择，在接地故障情况下，能够跳开故障线路，其它线路能持续运行，同时能够有效保护其它设备绝缘水平。
参考文献：
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[3]周浩王慧芳杨莉孙可，电力工程，浙江大学出版社2007