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摘要:内蒙古库伦风光电站2018年01月26日35KV系统串入高次谐波,电网电
压总畸变率超标,导致#3主变接带的41台南车风电机组发电机转子回路350A熔断器、
电压滤波回路1Ω电阻烧损。风电场随后对机组进行了技术改造。本文介绍风电场针对
这一隐患进行改造的技术方案和实施经验。
关键词:风电场;电压谐波
一、引言
库伦风光电站总装机423.5MW,其中:风电容量403.5MW、光伏容量20MW。
安装187台华锐SL1500型风电机组、75台南车WT1650型风电机组,于2011
年4月全部投产发电。
二、事件经过
环境情况:2018年1月26日,1时风电场平均风速3.1m/s,2时平均风速
4.2m/s,5时平均风速5.0m/s,夜间风况呈逐步上升趋势。06时40分后平均风
速降至风电机并网风速以下(风电机并网风速3m/s),风电机全部处于待机状态。
2018年1月26日00时20分,南车NC017风电机报网侧接触器690V熔
断器故障,风电机停机。2018年1月26日00时21分NC014风电机故障停机。
2018年01月26日01时26分#3主变共带负荷-476.32kW,无功功率为
-12247kVar。#5、#7无功补偿装置带感性12000kvar负荷。
01:12至01:52,新增17台南车风电机故障停机。
02:00至02:22,新增7台南车风电机故障停机。
04:30至04:56,新增11台南车风电机故障停机。
05:10至05:12,南车风电机故障停机2台。
06:07,南车风电机组故障停机2台。
00:20至06:07,共计41台南车风电机组故障停机,停机机组均接入
220kV#3主变,故障名称均为“网侧接触器690V熔断器、变频器检测脱网和变
频器测试检测到电网掉电”。
三、原因分析
1月26日07:00,现场检修人员和运维人员进行登机检查,风电机组变频器
系统各部件正常、测试发电机绝缘正常,发现所有故障机组均为变频器电压滤波
回路1Ω滤波电阻(每台机组6个)、变频器网侧690V350A熔断器(每台机组3
个)和变频器网侧125A熔断器(每台机组3个)存在不同数量烧损、熔断现象,
其它设备无异常。经统计,其中1Ω滤波电阻累计损坏102个,350A熔断器累计
损坏87个,125A熔断器累计损坏5个。
查阅风电机SCADA监控后台,发现故障机组故障时三相电流突变、波形存
在严重畸变现象,因26日夜间风速较小,未出现机组大面积启停,变电站设备无
倒闸操作,投运的SVC设备无功输出无变化,故障录波未启动。初步判断存在电
网谐波入侵情况。
随后查看变电站220kV#3主变电能质量监测装置,由图1可看出1月26日,
#3主变35kV侧在00:00:00电网电压谐波总畸变率达4%,持续0.5h左右;在
01:30:00再次出现了电网电压谐波总畸变率异常,畸变率达7.8%,持续2.5h左
右;在05:45:00再一次出现了电网电压谐波畸变,最大畸变率达12%,持续5h
左右。0时至11时,电压谐波畸变率平均值超过5%,电压谐波总畸变率严重超
标(35kV电压谐波总畸变率国标值为3%)。
图1:220kV3#主变35kv侧的电压总畸变波形图
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