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光伏电站的继电保护配置 李金祥 （石家庄市热电二厂 石家庄市红星街 4 号 050000） 摘要 ：随着光伏产业的快速发展，大型光伏电站大量投 产。继电保护装置在保证光伏电站的安全经济运行，防 止事故发生和扩大起着关键性的决定作用。本文以 20MWp 光伏电站为例介绍了电站的保护配置，以及光 伏阵列区的熔断器的简单计算方法。 关键字：光伏电站 继电保护 配置 我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总 面积 2/3 以上地区年日照时数大于 2000 小时， 发展和利用其太阳能资源的优势，大力发展可再 生能源，对改善当地的能源结构、区域生态环境 将具有特殊的意义。大型并网式光伏电站的建设 符合我国 21 世纪可持续发展能源战略规划，也 是发展循环经济模式，建设和谐社会的具体体 现。光伏电站的继电保护配置与常规变电站有相 同之处，也存在着一定区别。下面以某 20MWp 光伏电站为例，对电站内电气设备继电保护配置 原则进行简单概述。 1 电气系统概述 光伏电站根据装机规模、接入地区电网结构 及设备特点等综合因素确定其接入系统方式和 电压等级，一般选用 110KV、220KV 电压等级 采用专线接入公用电网或 T 接于公用电网两种 方式。 整个 20MWp 光伏并网电站系统由 20 个 1MWp 光伏并网发电单元组成，每个 1MWp 发 电单元由 2 台 500kW 光伏并网逆变器组成，每 台逆变器输出电压为 400V 三相交流电，接到箱 式升压变压器的一个低压绕组上，经 1000kVA 箱式变压器升压至 35kV 高压，将 10 台变压器 经 35kV 集电线路并联后，通过高压开关柜接入 35kV 配电室 35kV 母线。 站内采用两级升压，集电线路通过 35kV 母 线汇集后，经过 110/35KV 主变升压到 110KV， 送至电网。 根据设计规范及电网接入要求，该电站配置 有接地变及无功补偿装置。 1 光伏电站电气系统示意图 2 110KV 系统保护配置图 接入系统采用架空线路由光伏电站接入系 统，线路的保护配置应符合电力公司《光伏电站 接入系统设计报告评审意见》的批复要求。为保 证系统稳定和电站的安全，并网线路保护应能快 速切除本线故障，线路保护应配置一套全线速动 保护作为主保护。其后备保护采用远后备方式， 可装设阶段式相间和接地距离保护，并辅之用于 切除经电阻接地故障的一段零序电流保护。根据 光伏电站接入电网相关规定光伏电站的 110kV 专用并网线路配置一套光纤纵联电流差动保护 装置，保护装置除光纤纵联电流差动主保护外还 应具备阶段式相间和接地距离保护、零序电流保 护作为后备保护及重合闸。 为能快速切除光伏电站 110kV 母线故障， 110kV 母线需配置一套母线差动保护。 为保证电站与系统的安全稳定，光伏电站 110kV 并网线应配置一套低周低压解列装置，当 系统故障导致低周低压时将电站与系统解开。 主变压器作为光伏电站传递电能的主要设 备之一，应配置反映各类故障及异常运行状态的 保护。 2.1 纵联差动保护：作为主变压器内部及引 出线短路故障的主保护；保护装置应具有躲避励 磁涌流和外部短路时所产生的不平衡电流的能 力；纵联差动保护均瞬时动作于主变两侧断路器 跳闸。 2.2 高压侧复合电压起动过流：作为当外部 相间短路引起的过电流保护，同时作为变压器的 后备保护；保护延时动作于主变两侧断路器跳 闸。 2.3 零序电流保护：作为主变压器高压侧及 110kV 线路单相接地故障的后备保护；保护延时 动作于主变压器两侧断路器跳闸。 2.4 间隙零序电流保护：当电力网单相接地 且失去中性点时，间隙零序电流瞬时动作于主变 压器两侧断路器跳闸。 2.5 主变过负荷：用于变压器过负荷时发报 警信号。 2.6 瓦斯保护：主变本体和有载调压开关均 设有该保护，轻瓦斯动作发信号，重瓦斯瞬时动 作于主变两侧断路器跳闸。 2.7 主变压力释放保护：保护瞬时动作于主 变两侧断路器跳闸。 2.8 温度保护：温度超过规定值时动作于主 变压器两侧断路器跳闸，温度高但未超过规定值 动作于信号。 110kV 线路、主变压器、母线的继电保护应 参照《 继电保护和安全自动装置技术规程》 GB14285 进行配置。 3 35KV 系统保护配置 为了保证 35KV 母线故障时保护的选择性 和灵敏性、简化 35KV 各元件保护配合，35KV 母线作为多电源母线应配置母差保护。 35KV 集电线路应配置电流速断、过电流保 护、单相接地保护。保护应对集电线路的单相故 障应快速切除，快速段应对线路末端有灵敏度。 在进行保护整定时，过电流保护注意要与箱变保 护用高压限流全范围熔断器的熔断曲线相配合。 站用变压器及站用备用变均配置电流速断、 过电流保护，过负荷保护。