[实用新型]光伏接入火电厂站系统的单相接地保护优化装置

说明书

本实用新型公开了一种光伏接入火电厂站系统的单相接地保护优化装置，包括控制器、用于检测光伏进线回路是否发生单相接地故障的第一检测器、用于检测站用电系统中是否发生单相接地故障的第二检测器及用于检测馈线回路是否发生单相接地故障的第三检测器、用于动作于断路器跳闸的开关量输出模块和用于定位馈线单相接地故障具体回路号的报警器。控制器的输入端与第一检测器、第二检测器及第三检测器的输出端相连接。控制器的输出端与开关量输出模块的输入端和报警器的输入端相连接。开关量输出模块的输出端与光伏进线柜、接地变进线柜的断路器跳闸回路连接。该装置能够有效的保证系统的运行稳定性，且经济性较好。

技术领域

本实用新型属于发电技术领域，涉及一种光伏接入火电厂站系统的单相接地保护优化装置。

背景技术

目前不少已建大型火力发电厂利用闲置场地(如灰场闲置用地、灰场闭库后的平坦区域及下游坝面)进行光伏建设，采用“自发自用”模式接入火电厂高压厂用电系统，降低厂用电率，打造节能、低碳的“绿色”火力发电厂。

火电厂高压厂用电系统接地电容电流Ic多数小于10A，中性点采用不接地方式。当光伏电缆集电线路接入后，较长的新增电缆线路会引起系统接地电容电流明显增大。当系统接地电容电流超过10A时，根据DL/T 5153-2014《火力发电厂厂用电技术规程》，需将高压厂用电系统中性点接地方式改造为低电阻接地方式。

针对光伏系统的接入，高压厂用电系统改造常规方案及单相接地故障保护方式为：

(1)根据光伏线路的路数，在高压厂用母线段上增加相应面数的高压开关柜，柜内配置综保装置。当本回路发生单相接地故障时，综保装置输出跳闸指令动作于本回路断路器跳闸。

(2)新增一台专用接地变压器通过高压开关柜接于高压厂用电母线上，柜内配置综保装置。当系统各回路中发生单相接地故障时，该综保装置输出跳闸指令带时限动作于本回路断路器和高厂变高低压侧断路器跳闸，机组解列。

(3)母线上原有所有馈线柜内综保装置、零序CT等设备及二次回路接线进行改造或更换。当本回路发生单相接地故障时，综保装置由原有的输出报警信号变化为输出跳闸指令动作于本回路断路器跳闸。

(4)高压厂用母线段上所配的小电流接地选线装置拆除。

上述方案的缺点在于：系统中小容量光伏的接入大大降低了原有大机组系统供电可靠性，高压厂用电系统原有所有馈线柜设备均需改造/更换，涉及的费用不低。高压厂用电改为中性点低电阻接地方式后，当发生单相接地故障后，保护有效地识别故障回路并动作于相应回路跳闸，虽然减少了单相接地故障转化为双重接地故障的概率，但使得负载的跳闸次数增加，大大降低了原有系统供电的可靠性，若发生拒动，后备保护会引起机组解列，给大机组可靠运行带来风险。

总的来说，小容量光伏系统的重要性相对较低，按常规方案实施，满足规范要求，但彻底改变了原有大机组高压厂用电系统的单相接地故障保护方式，给大机组可靠运行带来不确定的风险，同时该方案可能涉及原有一大批高压开关柜的改造，经济性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种光伏接入火电厂站系统的单相接地保护优化装置，该装置能够有效的保证系统的运行稳定性，且经济性较好。

为达到上述目的，本实用新型所述的光伏接入火电厂站系统的单相接地保护优化装置包括控制器、用于检测光伏进线回路是否发生单相接地故障的第一检测器、用于检测站用电系统中是否发生单相接地故障的第二检测器及用于检测馈线回路是否发生单相接地故障的第三检测器、用于动作于断路器跳闸的开关量输出模块和用于定位馈线单相接地故障对应回路号的报警器。