NB／T 31057-2014标准规范下载简介

NB／T 31057-2014 风力发电场集电系统过电压保护技术规范简介：

NB/T 31057-2014 是由中国电器工业协会风力发电设备分会发布的《风力发电场集电系统过电压保护技术规范》。这份标准主要针对风力发电场的集电系统，规定了在各种运行条件下，如何设计和实施有效的过电压保护措施，以保证风力发电场的正常运行，防止设备损坏，保障人员安全，提高电力系统稳定性。

主要内容包括：

1. 总则：定义了标准的适用范围，引用了相关的国家和行业标准。

2. 术语和定义：对风力发电场集电系统中涉及到的过电压、保护设备等专业术语进行了明确的定义。

3. 过电压保护设计原则：讲述了过电压的产生机理，以及在设计时应遵循的基本原则，如选择合适的保护设备，考虑过电压的频率和幅值等。

4. 过电压保护设备的要求：对避雷器、浪涌保护器等过电压保护设备的性能、安装、测试等提出了具体要求。

5. 过电压保护系统的设计与安装：详细描述了过电压保护系统的设计步骤，包括系统分析、设备选型、安装位置选择等。

6. 运行维护：规定了过电压保护设备的运行监控、定期检查、维护保养等操作要求。

这份标准的实施，有助于提升我国风力发电场集电系统的过电压防护水平，降低因过电压导致的设备损坏和停机风险，对风电行业的健康发展具有重要意义。

NB／T 31057-2014 风力发电场集电系统过电压保护技术规范部分内容预览：

4.1集电系统运行中电气装置承受的电压有： a）工作电压。 b）暂时过电压。 c）操作过电压。 d）雷电过电压。

4.1集电系统运行中电气装置承受的电压有： a）工作电压。 b）暂时过电压。 c）操作过电压。 d）雷电过电压。

4.2集电系统电气设备的标准绝缘水平见

集电系统电气设备的标准绝缘水平见表1。

商住楼-施工组织设计-工程概况表1集电系统电气设备的标准绝缘水平

NB/T310572014

注1：系统标称电压10kV～20kV所对应设备的系列I的绝缘水平，仅用于中性点低电阻接地系统。 上下两个数据分别用于干式和油浸式变压器。 该栏斜线下的数据仅用于设备的内绝缘。 该栏斜线上的数据为设备外绝缘在湿燥状态下的耐受电压；该栏斜线下的数据为设备外绝缘在干燥状 电压。在分号“；”之后的仅用于变压器类设备的内绝缘。

电系统各类设备的额定雷电冲击耐受电压见表2。

表2集电系统各类设备的额定雷电冲击耐受电压

注1：圆括号内数据仅用于中性点低电阻接地系统 注2：斜线下的数据仅用于设备的内绝缘。

干式变压器的额定雷电冲击耐受电压值参照GB1094.11 b指热状态下的耐受电压值。

4.4集电系统各类设备的短时工频耐受电压见表3

表3集电系统各类设备的短时（1min）工频耐受电压

NB/T31057—2014

内、外绝缘（干试与湿语

该栏斜线下的数据为该类设备的内绝缘和外绝缘干状态的耐受电压；该栏斜线上的数据为该类设备的外绝缘湿耐受 电压。干式变压器的工频耐受电压值参照GB1094.11。 该栏中斜线下的数据为该类设备的外绝缘干耐受电压。

该栏斜线下的数据为该类设备的内绝缘和外绝缘干状态的耐受电压；该栏斜线上的数据为该类设备的外绝缘湿 电压。干式变压器的工频耐受电压值参照GB1094.11。 该栏中斜线下的数据为该类设备的外绝缘干耐受电压。

4.5风力发电机组（以下简称“机组”）升压变压器低压侧所安装的低压避雷器的 表4。

表4低压避雷器的外套绝缘耐受电压

5.1机组升压变压器的低压侧中性点应直接接地。 5.2含机组升压变压器的集电系统的高压部分以及连接高压机组的集电系统，中性点一般可采用谐振 接地或低电阻接地方式。 5.3集电系统中性点接地设备的选择和运行方式要求可参见附录A

上频过电压。 6.2集电系统操作和故障情况下，电感电容参数的不利组合会引起谐振过电压，风力发电场应采取有 效措施加强防护。对于中性点不接地系统，因故障（主要是单相接地故障）或操作等原因引起电磁式 电压互感器上电压增高或产生励磁涌流，导致铁芯饱和，会引起铁磁谐振过电压。防止和限制铁磁谐 振过电压的措施： a）选用励磁特性饱和点较高的电磁式电压互感器。 b) 在互感器开口三角绕组中装设电阻或其他专门消除此类铁磁谐振的装置。 c） 在互感器高压绕组的中性点接入零序电压互感器，即采用4PT接线方式。 d)安装消谐装置。

集电系统的操作过电压一般由单相接地、 操作空技变压 关电容补偿装置等原因引起。 断略翌开断空裁集由线路发生重击究时的过 添中性占捞地方式、开断前

NB/T31057—2014

式中： S一一导线与地线间的距离，m; 1一档距长度，m。 8.1.5在海拔高度为1000m～3000m的地区，20kV、35kV及66kV架空集电线路导线与杆塔间的空气 间隙不应小于表6中所列数值，10kV线路不应小于表7中所列数值。对于悬垂绝缘子串，表中要求的 空气间隙为风偏后的距离，风偏角计算用风速对于运行电压和操作过电压分别为线路设计基本风速和 50%线路设计基本风速。对于雷电过电压，计算用风速取10m/s。

表620kV、35kV及66kV架空集电线路的最小空气间隙

表710kV架空集电线路的最小空气间隙

8.1.6当确认钢筋混凝土杆塔的非预应力钢筋经绑扎或焊接形成可靠电气通路时，非预应力钢筋可兼 作接地引下线；当非预应力钢筋未形成可靠电气通路时，应外敷接地引下线，外敷的接地引下线可采 用镀锌钢绞线，其截面积不应小于25mm。 3.1.7钢筋混凝土杆塔的横担、地线支架等接地构件之间宜有可靠的电气连接并与接地引下线相连； 利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土杆塔，其钢筋与接地螺母、铁横担间应有可靠的电气连接。 8.2机组升压变压器及配电装置的雷电过电压保护 8.2.1机组升压变压器的低、高压侧应分别安装相对的避雷器（见图1和图2中的MOA和MOA2）， 其参数应符合表8的要求。

表8典型的集电系统避雷器参数

NB/T31057—2014

NB/T31057—2014

注1：圆括号内数据仅用于故障清除时间不超过10s的中性点谐振接地系统和低电阻接地系统。 注2：额定电压为12kV～96kV避雷器的2ms方波的电流不小于600A。 注3：额定电压为34kV以上的避雷器应加装放电计数器。

避雷器高压端与升压变压器绕组相线之间、接地端与升压变压器外壳之间的连接线应尽可能短 （长度宜小于1m）。对于箱式升压变压器，避雷器应安装在其内部；对于散开式升压变压器，避雷器应 尽可能靠近其安装，避雷器接地端应直接与升压变压器外壳连接，再与接地装置连接。 8.2.2升压变压器高压侧与集电线路之间安装有跌落式熔断器或隔离开关时，应在跌落式熔断器和隔 离开关的线路侧安装相对地避雷器（见图1和图2中的MOA3），其参数应符合表8的要求。

图1散开变高压侧直接与架空集电线路连接时的雷电过电压保护接线

9集电系统配电装置安全净距

9.1户外和户内配电装置安全净距应符合GB50060的要求。具有绝缘外皮的导体及裸导体的安全净 距要求相同。 9.2户外配电装置的安全净距不应小于表9的规定，电气设备外绝缘体最低部位距地小于2500mm 时，应装设固定遮栏。 9.3户内配电装置的安全净距不应小于表10的规定，电气设备外绝缘体最低部位距地小于2300mm 时，应装设固定遮栏。

NB/T310572014

电系统中性点接地设备的选择和运行方式要求

A.1.1集电系统为中性点谐振接地方式时，宜采用具有自动跟踪补偿功能的消弧装置。 A.1.2在正常运行情况下，自动跟踪补偿消弧装置应确保中性点的长时间位移电压不超过系统标称相 电压的15%。 A.1.3系统发生接地故障时，自动跟踪补偿消弧装置应使故障点的残余电流不应超过10A，必要时可 将系统分区运行。 A.1.4自动跟踪补偿消弧装置宜采用过补偿运行方式。当消弧装置容量不足时，可短时间以欠补偿方 式运行。自动跟踪补偿消弧装置脱谐度不宜超过10%。 4.1.5高压风力发电机集电系统采用中性点谐振接地方式时，在正常运行情况下，其中性点长时间位 移电压不应超过发电机额定电压的10%，脱谐度不宜超过10%。 A.1.6自动跟踪补偿消弧装置装设地点宜符合下列要求： a） 应保证系统在任何运行方式下，断开一、二回线路时，大部分不致失去补偿。 b) 自动跟踪补偿消弧装置的消弧部分宜安装于YNd或YNynd接线的变压器中性点上，也可 接在ZNyn接线的变压器中性点上。 c） 如变压器无中性点或中性点未引出，应装设专用接地变压器（见图A.1），其容量应与自动跟 踪补偿消弧装置消弧部分的容量相匹配。

A.1.1集电系统为中性点谐振接地方式时，宜采用具有自动跟踪补偿功能的消弧装置。 A.1.2在正常运行情况下，自动跟踪补偿消弧装置应确保中性点的长时间位移电压不超过系统标称相 电压的15%。 A.1.3系统发生接地故障时，自动跟踪补偿消弧装置应使故障点的残余电流不应超过10A，必要时可 将系统分区运行。 A.1.4自动跟踪补偿消弧装置宜采用过补偿运行方式。当消弧装置容量不足时，可短时间以欠补偿方 式运行。自动跟踪补偿消弧装置脱谐度不宜超过10%。 A.1.5高压风力发电机集电系统采用中性点谐振接地方式时，在正常运行情况下，其中性点长时间位 移电压不应超过发电机额定电压的10%，脱谐度不宜超过10%。 A.1.6自动跟踪补偿消弧装置装设地点宜符合下列要求： a） 应保证系统在任何运行方式下，断开一、二回线路时，大部分不致失去补偿。 b) 自动跟踪补偿消弧装置的消弧部分宜安装于YNd或YNynd接线的变压器中性点上，也可 接在ZNyn接线的变压器中性点上。 c） 如变压器无中性点或中性点未引出，应装设专用接地变压器（见图A.1），其容量应与自动跟 踪补偿消弧装置消弧部分的容量相匹配。

A.1.7自动跟踪补偿消弧装置消弧部分的容量，按式（A.1）确定：

A.1.7自动跟踪补偿消弧装置消弧部分的容量，按式（A.1）确

A.1.8接地变压器容量的选择

图A.1Z形接线的接地变压器

接地变压器的容量应与自动跟踪补偿消弧装置消弧部分的容量相配合，并适当考虑变 过负荷能力。 A.1.8.1二次侧不带负荷的接地变压器短时容量S.可按式（A.2）确定：

接地变压器额定容量S。可按式（A.3）确定： S,=k,S, /k

接地变压器额定容量S。可按式（A.3）确定：

GB 50550-2010 建筑结构加固工程施工质量验收规范NB/T310572014

NB/T310572014

(A.2) （A.3)

裕度系数，对于Z形接法的接地变压器13ZJ002建筑节能构造用料做法，其容量可为消弧线圈容量的1.05倍1.15倍 kr值取为1.05~1.15; k一一允许过载系数，其值见表A.1。 .8.2二次侧带负荷的接地变压器额定容量可按式（A.4）确定：

二次侧无功计算负荷，kvar Pf 二次侧有功计算负荷，kW。

表A.1充许过载系数k