高海拔风电场防雷接地经验交流华能新能源描述

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云南高原山地风电场集电线路防雷探讨

云南高原山地风电场集电线路防雷探讨发布时间：2021-11-01T07:16:18.848Z 来源：《新型城镇化》2021年20期作者：范贤旗[导读] 高原山地风电场集电线路的防雷对电场的经济效益影响至关重要。

国家电投云南国际新能源事业部云南昆明650228摘要：云南高原山地风电场地形复杂，大部分处于山脊地带，海拔高，沟壑纵横交错，集电线路多采用架空方式，由于受地理环境、气候影响，集电线路遭受雷击机率较大，雷击线路跳闸给电场带来很大的经济损失。

因此，本文介绍高原山地对防雷的影响及防雷措施，结合某风电场集电线路防雷改造取得的效果，探讨云南高原山地风电场集电线路防雷措施。

关键词：高原山地；集电线路；防雷0引言风电场集电线路的作用是将风机产生的电能汇集到升压站，经变压器升压后通过高压线路送出。

集电线路一般采用架空或电缆埋地敷设，电压等级一般为 35kV，云南高原山地风电场，由于地形复杂，风电项目绝大部分处于山脊地带，海拔高，沟壑纵横交错[1]，集电线路多采用架空方式。

集电线路产生雷击事故时，不但会造成集电线路所带风机均脱网，影响风电场发电，增加风电场维护工作量，还可能造成雷电波沿线升压变电站，引起变电设备的损坏。

因此，高原山地风电场集电线路的防雷对电场的经济效益影响至关重要。

1高原山地对防雷的影响1.1气候影响云南地处云贵高原，其中山地高原约占全省面积的 94%，平均海拔约为 2000m，随着海拔的增加，大气压力下降，相对空气密度也随着下降，须提高绝缘水平防止雷击瞬态过电压。

另外，云南高原风电场位于群山之中，沿山势走向呈带状分布于高山之巅，气候恶劣，在自由大气中，平均海拔每升高 100m，气温约降低 0.60℃。

1.2风向影响云南地区以西南风为主，风电场以南北向“一”型带状布置位例，气流的流动方向直接导致整个风电场部分集电线路雷击概率的增加。

风电场最南端的集电线路遭雷击概率大幅度增加。

1.3地质影响云南高原是典型的喀斯特地貌，石灰岩分布广布，而影响接地电阻的主要因素有土壤电阻率，接地体的尺寸、形状、埋入深度、接地线与接地体的连接等，其中，土壤电阻率对接地电阻的大小起着关键性作用。

高原风电场集电线路的防雷措施研究

高原风电场集电线路的防雷措施研究发布时间：2022-03-29T05:16:04.346Z 来源：《当代电力文化》2021年第33期作者：贺良城[导读] 随着高原风力发电项目的不断建成及投产运行，风力发电机组的装机容量越来越大，雷击跳闸事件一直是高原风电场日常运维过程中的痛点和难点。

就电力系统内基础性贺良城湖北能源集团新能源发展有限公司湖北武汉 430000摘要：随着高原风力发电项目的不断建成及投产运行，风力发电机组的装机容量越来越大，雷击跳闸事件一直是高原风电场日常运维过程中的痛点和难点。

就电力系统内基础性装置输电线路来讲，作为总体电力系统有序、安全运行的关键性构成部分，其正常、良好运转可为整体电网发挥应有积极作用、功能筑牢核心保障。

关键词：高原风电场；集电线路；线路防雷1高原风电场集电线路防雷保护要点1.1架设专属避雷线作为输电线路可靠、基础、安全的防雷击保护办法之一，避雷线的正确增设可有效对抗自然雷击，是工作人员规避雷击对输电线形成消极安全隐患的可行策略。

具体体现在，避雷线拥有自然雷电对导线实施损害的防御能力。

当杆塔顶端部位遭受雷击时，避雷线可发挥其分流电流的积极功效，减少或预防雷电直接对杆塔的流入，达到降低输电线杆塔顶端部位点位的防雷任务；可满足导线的现实性耦合需求，实现对自然雷电直击电线杆塔时，催化塔头部位持有的空间缝及绝缘子串的实时电压进行大量减少；屏蔽导线，减少导线装置负荷下感应到的过电压。

1.2降低杆塔接地电阻接地设施拥有的接地电阻强弱与避免雷击闪络现象发生能力具有连带效应。

据有关统计资料调查，接地电阻参数的明显差异性导致其形成雷击闪络故障几率存在较大不同。

在超出20Ω接地电阻的线路杆塔状况下，其持有的雷击闪络问题产生概率超出除10Ω范围内接地电阻数值外其他同等情况的杆塔发生闪络风险几十倍，标志着接地电阻参数受诸多客观因素影响催化下一旦超出20Ω后，输电线路时下运转多方位性能将得到明显跌落。

高海拔山区风电场箱变防雷击优化与改进

高海拔山区风电场箱变防雷击优化与改进摘要：随着我国风电行业发展，风电装机规模已经跃居世界第一位，成为我国第三大电力来源。

风电装机规模不断增大，风机数量增多，风机箱变遭受雷击的可能性大大增长。

关键字：高海拔山区；风电场箱变；防雷击1高海拔山区风电场箱变事故原因分析1.1雷击成因1.1.1低压侧损坏成因当风机叶片遭遇雷击时，雷电流穿过风机设备，其运行轨迹为：风机塔筒作为雷电流的进入位置，途径接地网，最终流向大地；当地网遇见雷电流时，由于地接电阻元素，接地网的电位产生升高状态，升高幅度为U；雷击电流与冲击接地电阻，两者之间的关系为成比；大型接地网，在遭遇雷击电流是会产生电感效应，地电位为U的结构特征依赖于雷击点、地网分布。

在雷击时，接地网上方位置的线缆，其产生的感应电位为U1。

在箱变低压侧的端末处承受雷电压力为U2，U2值作为箱变接地点产生的电压值，是地电位与接地网上方电压之间的差值（U1作为低压侧电缆位置的感应电压值），则有U2=U-U1。

如果U2电压值增大到承载极限，伴随着高海拔山区区域的湿润空气状态，极易引发SPD相关设备表层出现水蒸气凝露，引发外部绝缘，导致沿面闪络，造成雷击击穿时间，箱变内部呈现出放电流程，导致不同程度的放电反应，引发持续性工频续流；放电的具体表现形式为：相间放电、相对放电。

工频电弧及其短路电流的共同作用下，产生设备损坏问题，损坏设备包括二次设备、熔断器等。

1.1.2高压侧损坏成因当雷击产生U1时，造成低压侧的短路问题，继电保护装置的反应机制不及时，极易造成风机与高压侧两部分的电源端口，产生短路点输出问题，其输出的是短路电流。

工频短路电流在途经线路侧时，再次流入箱变位置，造成高压侧位置的熔断器损坏，引发低压侧设备大面积损坏问题。

1.2风机箱变雷击风能是地球表面的一种流动性能源，基于空气流动产生。

风电场的风机设备，是用以采集风能，利用风的动能力量，促进发电机供电；即风电场是将风能转化为电能的设备。

高山风电场雷击分析与接地整改防护

高山风电场雷击分析与接地整改防护发布时间：2021-05-20T14:46:53.253Z 来源：《中国电业》2021年5期作者：齐顺亮[导读] 风力发电已在我国达到了举足轻重的地位。

其中核心设施升压站，起着举足轻重的作用齐顺亮新疆金风科技股份有限公司新疆乌鲁木齐 830013摘要：风力发电已在我国达到了举足轻重的地位。

其中核心设施升压站，起着举足轻重的作用。

风电场升压站作为一个通过的电荷电压变换的整体系统,其周围存在高强度的电磁感应,加上其处于旷野制高点，雷击选择敏感度高，极易遭受雷击。

在发生雷击时，由雷电放电所释放出的巨大能量会对发变电设备、控制系统等造成严重破坏，导致停运事故，引起经济损失。

关键词：高山风电; 雷击过电压; 接地网改造引言影响风电场运行安全的最大问题就是雷击，风电场一般分为三大部分：升压站、集电线路、风机。

风电场防雷接地系统主要防护的有直击雷、操作过电压、感应雷等。

而高山风电场自身海拔较高，风机安装地点大部分位于山脉的高处，四周环境空旷缺乏遮掩，且土壤条件较为恶劣。

因此，避免或减少雷电对风机造成的伤害，是风电场建设工作的重要部分。

1风电场接地网概况该风电场土壤地质主要为风化岩结构，风机基础所在位置的土壤比较均匀一致。

受地形限制，风机接地网较小，土壤电阻率较高。

为验证风机接地网电气连接的完整性，经抽样测试，直流电阻值在75.3～323.4MΩ，表明风机接地网之间导通良好。

根据QX/T312—2015《风力发电机组防雷装置检测技术规范》5.6.2的规定，接地装置与其他接地网连接，应断开连接后再进行检测。

现场采用电流－电压表三极测试方法，通过电流－电位线夹角/直角法布置的方式，检测25台风机的接地阻抗，每台风机接地阻抗四次测量误差在5%以内视为有效值。

根据QX/T312—2015《风力发电机组防雷装置检测技术规范》及设计值要求，该风电场接地网阻抗值应不大于4Ω。

测试结果共有17台风机接地阻抗不合格。

高原风电场防雷接地经验交流

华能新能源股份有限公司云南分公司
高原风电场防雷接地经验
雷击故障案例
马鞍山风电场“9.22”雷击故障 2010年9月22日03时17分，马鞍山风电场400V 站用电系统遭受雷击， 400VⅡ段电度表等损坏，35kVⅠ回线1#、 20#、22#、24#风机箱变和35kVⅢ回线3#、5#、7#风机箱变遭受雷击故障，致箱变不同程度受损，风机停机。
雷击故障案例
马鞍山风电场“9.22”雷击故障
故障处理：
2010年9月22日5时，现场维护人员对400V站用电系统进行检查： 400VⅡ段电度表已全部烧毁，相关接线也烧毁，柜内存在电弧烧黑的现象400VⅡ段B相电压表无电压显示 400VⅡ段进线处三相均有电压站用变跌落保险及避雷器运行正常绝缘检查正常
判断推测故障原因为线路感应雷电过电压窜入到400V系统，在绝缘较薄弱的电度表处发生放电，将电度表及接线等烧毁。维护人员将电度表CT接线端子短接、其余接线悬空后，于9月22日7时恢复400V Ⅰ段35kV站用变进线供电，恢复升压站站内用电。
华能新能源股份有限公司云南分公司
高原风电场防雷接地经验
雷击故障案例
故障现象：首先发现400V系统故障，风机通讯中断。在临时
处理了400V系统故障，恢复供电后，运维人员对不能恢复通讯的十台风机检查，发现其中七台箱变不同程度受损。 2010年9月22日03 时17分，马鞍山风电场中控室后台监控系统发出报警信号：
35kV场内输电线路Ⅰ回线保护整组启动 1#主变高后备保护整组启动 1#、2#直流电源市电掉电 ……
马鞍山风电场“9.22”雷击故障
故障处理：
因风机通信中断，风机故障信息未全部反馈至监控后台，对风机通信故障检查后，2010年9月22日8时，现场维护人员对不能恢复通信的10台风机进行了检查，其中3台通过重启风机和通讯模块后恢复通信，其余7台风机箱变受到不同程度损伤：

浅谈高山风力发电机组防雷技术措施

浅谈高山风力发电机组防雷技术措施发表时间：2020-10-21T15:06:28.693Z 来源：《中国电业》2020年6月第17期作者：李榕[导读] 风能作为一种清洁的可再生能源是巨大的，是地球上水力发电总量的10倍李榕国家电投集团广西电力有限公司桂林分公司，广西桂林 541199摘要:风能作为一种清洁的可再生能源是巨大的，是地球上水力发电总量的10倍。

由于风电机通常位于空旷地区，雷击已经成为风力发电机组的一场灾难。

分析了高山风力发电机组防雷技术措施。

关键词：风力发电；机组；防雷设计；雷电灾害；高山由于雷电的随机性，不可能完全避免雷电对风力机的影响。

在这方面，应在设计在制造和安装过程中，应采取有效的防雷措施，尽量减少雷电灾害造成的损害。

一、对风电机组雷电防护的认识1.雷电对风电机组造成损害的方法和后果。

风电机组分布在广阔的平原、丘陵和沿海地区。

大型风机的高度可达60至70米(车轮高度及车轮半径)，容易受到雷击。

风电机机是整个风电场的重要设备。

在雷击(特别是发电机叶片和部件)的情况下，可能会发生风车叶片破裂、电气绝缘破裂、自动控制和通信设备损坏的情况。

因此，雷击造成的灾害是一个严重的问题，威胁着风电机的安全和经济运行。

2.划定防雷保护区。

(1)LPZOA雷电防护区。

该区域内的所有物体都可能受到直接雷击，雷击产生的电磁场可以自由传播而不减弱。

(2)LPZOB电保护区。

该区域内的各种物体不得直接被雷击。

然而，在没有保护装置的情况下，雷电产生的电磁场也可以自由传播而不衰减。

二、风力发电机组雷击特性1.雷击部位。

风力发电机组一般建在沿海、高山等地，加上风机建筑结构特殊，易造成不同部位各种情况的雷击现象。

根据有关调查数据和利用滚球法进行研究，风力发电机组主要遭受雷击的部位有：桨叶，风向杆、电气系统，控制系统（轴承、机舱），发电机。

2.分析雷击概率。

根据国外相关研究资料统计，被雷击损坏的风机各部件雷击率分别为：叶片（15%-20%）、电气系统（15%-25%）、控制系统（40%-50%）和发电机（5%）。

高原型风力发电整机控制系统的防雷技术研究

高原型风力发电整机控制系统的防雷技术研究随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，正逐渐成为各国能源转型的重要组成部分。

然而，高原地区作为风力资源丰富的地区之一，其气候特点和地形条件给风力发电的运行提出了更高的要求。

在高原地区的风力发电项目中，由于高原环境的特殊性，防雷技术的研究显得尤为重要。

首先，高原地区雷电活动频繁，雷电的危害性也更加突出。

在风力发电场中，风机轮叶的塔顶部分往往是雷电击中的主要目标之一，雷电击中风机轮叶不仅可能引起机器损坏，还可能导致火灾等严重后果。

针对高原地区雷电活动频繁的特点，高原型风力发电整机控制系统应具备一定的防雷能力。

高原地区风力发电场的防雷策略首先应包括有效的避雷设施，如设置避雷针以引导雷电，减小雷电击中风机的概率。

同时，还应采取覆盖机箱、保护线路、设备接地等技术措施，以减少雷电对整机控制系统造成的影响。

其次，高原地区的极端天气条件对整机控制系统的工作稳定性提出了更高的要求。

在高原地区，突发的大风、暴雨和降温等极端天气状况可能对风力发电设备造成损害。

因此，高原型风力发电整机控制系统需要具备较高的抗干扰能力和自我保护能力。

首先，整机控制系统应具备故障自动检测、报警和自动保护功能，及时识别并隔离故障点，防止故障蔓延。

其次，应采用抗干扰较强的传感器和控制器，以保证在恶劣天气条件下的正常工作。

此外，高原地区的气候条件还会对整机控制系统的电气性能产生影响。

在高原地区，气温较低、大气氧含量减少等因素都会影响电气设备的工作性能。

为了保证整机控制系统的可靠性和稳定性，应选择符合高原地区气候条件的优质电气元件，确保在极端气候条件下仍能正常运行。

另外，还应加强对电气设备的维护和检测，定期检查设备的接线端子、绝缘性能等，及时发现并解决问题，以保证整机控制系统的正常运行。

除了上述防雷技术研究外，高原型风力发电整机控制系统还应结合高原地区的气象特点进行风速和风向的实时监测和预测。

新能源防雷接地及防雷工程完整方案

新能源防雷接地及防雷工程完整方案一、引言随着全球对可再生能源需求的增加，新能源领域如风能、太阳能、地热能等逐渐成为能源发展的主力军。

然而，由于∙这些新能源系统常常位于开放环境中，宙出成为其面临的主要自然灾害之一。

有效的防笛接地系统不仅能够保障新能源设备的安全运行，还能延长其使用寿命，提高经济效益。

地凯将详细介绍新能源防需的应用、原理、行业解决方案，并提供具体的参数和施工方案。

二、新能源防雷的应用1.风力发电风力发电系统通常建在开阔地带或海上，塔架高度较高，易受雷电袭击、雷击可能导致风力发电机的叶片、电气设备、控制系统等损坏。

为此，风力发电系统需要采用有效的防宙措施，包括防雷接地、宙电流分潦等.2.太阳能光伏发电太阳能光伏电站一般布置在开阔地带，光伏组件和逆变潺是雷击的主要目标。

雷击会引起光伏组件的热效应、电压波动，甚至烧毁逆变潜。

防雷接地系统可以有效保护光伏电站免受雷电损害.3.地热能地热能系统主要包括地热井和发电设备。

虽然地热井本身不易受到雷击，但其附网设备如控制系统、输电线路等仍需要防雷保护。

三、地凯科技新能源防雷接地的原理1.雷电的形成与危害窃电是大气中一种常见的放电现象，其电压可达数百万伏，电流可达数十万安培。

雷电袭击新能源系统后，可能通过直击、感应雷、电涌等形式对设备造成破坏.2.防雷的基本原理防雷的基本原理是通过科学的设计，将雷电流引导至大地，避免其对设备的苴接和间接破坏。

具体措施包括：接闪器：用来吸引雷电潦，如避雷针、避宙线等。

引下线：聘雷电流从接闪器引导至接地系统。

接地装置：将雷电流放流到大地，常见形式有接地极、接地网等。

3.接地系统的设计原则接地系统的设计需满足以下原则：低电阻：确保雷电流迅速泄放，接地电阻一般要求小于10欧姆。

耐久性：接地装置应具备耐腐蚀、耐高温等特点，保证长期使用。

等电位连接：将系统中的各金网部分通过等电位连接，防止电位差造成设备损坏。

四、地凯科技新能源防窗行业解决方案1.风力发电防雷解决方案(I)叶片防雷风力发电机的叶片是易受雷击的部分，叶片防宙一般采用内置导电路径，将雷电流引导至塔架，再通过塔架的引下线引至接地系统。

高山风电场防雷接地浅析

高山风电场防雷接地浅析作者：曹小群曹宇睿来源：《中国新通信》 2020年第17期曹小群中国电建集团江西省电力设计院有限公司曹宇睿中国电建集团上海电力建设有限公司【摘要】针对高山风电场海拔较高、四周环境空旷缺乏遮掩、地质条件较差等不利于风电机组防雷保护的问题，系统的分析风电机组的防雷接地需要注意的事项，对设计风电机组的防雷接地的过程进行了详细的阐述，对如何降低接地电阻提出对应的解决方案。

同时结合工程实例，将提出的解决方案运用于实际工程。

【关键词】防雷保护接地电阻土壤电阻率引言影响风电场运行安全的最大问题就是雷击，风电场一般分为三大部分：升压站、集电线路、风机。

风电场防雷接地系统主要防护的有直击雷、操作过电压、感应雷等。

而高山风电场自身海拔较高，风机安装地点大部分位于山脉的高处，四周环境空旷缺乏遮掩，且土壤条件较为恶劣。

因此，避免或减少雷电对风机造成的伤害，是风电场建设工作的重要部分。

一、风电机组防雷雷电危害风机及其它设备的方式主要有三种，分别是感应雷、直击雷、雷电波侵入，其中最为严重的就是直击雷。

当风机受到雷击时，在雷电传输路径，幅值巨大的雷电流会带来机械效应和热效应产生，就会导致损坏轴承、叶片等部件，情况严重的时候，还会导致停止风电机组的运行。

机组防雷主要分为三个部分，直击雷引雷电流、电气系统的防雷以及等电位连接及接地。

直击雷引雷电流部分，主要是在接闪器或避雷针吸收直击雷之后，通过直击雷防雷通道，将雷电流引入大地，避免机组遭受直击雷损伤。

电气系统的防雷，主要是防止由于瞬时的雷电流经过，引起的导线或设备上的感应电流对电气设备或者信号造成影响。

等电位连接及接地，等电位主要是防止由于雷电流或者感应电流引起的电势差造成对人员或者设备的影响。

接地系统的好坏，直接影响直击雷防雷通道的品质。

1.1风机叶片防雷风机叶片的防雷措施由接闪器和引下线组成。

接闪器安装在叶片本体内部，同时叶片全长埋设引下线作为电气连接。

高海拔山地风电场防雷经验探讨

A相（次） B相（次） C相（次） 2016年 2017年 33 32 43 48 30 33
● 风电场防雷现状
为进一步提高山地风电场防雷水平，减少电量损失，我公司邀请专家进行多次会诊，得出一个结论：山地风场没有一个很好的防雷措施，必须多措并举，综合防治。雷击导致的线路跳闸已成为影响我们风场安全经济运行的重大问题，如何避免和减少集电线路因雷击跳闸已经是迫在眉睫的事。
● 风电场防雷现状
我们风场的集电线路和送出线路在设计时已考虑了防雷措施，主要是在三相输电线路的上方安装了防雷线，在每基杆塔的下方安装了接地线。但是只凭这些装置，还是不能完全避免线路和杆塔被雷击。
● 风电场防雷现状
据某试验风电场对线路避雷器2016年、2017年35kV集电线路A、 B、C三相避雷器动作次数进行了统计。连续两个完整年度该风电场线路避雷器动作次数基本持平，场区范围内的雷电活动明显。针山地风电场输电线路防雷现状，我公司不断摸索、尝试，在基建移交生产后采取更换线路避雷器、杆塔接地降阻等措施，但也没有取得实效，输电线路雷击跳闸次数并未得到控制。
● 防雷改造及效果
2017年1月至6月，先后完成了某试验风电场所属7 条35kV集电线路防雷改造。据某试验风电场对2016 年至2018年雷击线路跳闸情况统计，2016年发生集电线路跳闸8次，损失电量 306万千瓦时；2017年发生集电线路跳闸2次，损失电量46万千瓦时；截止 2018年4月30日止，没有发生集电线路因雷击而引起的跳闸事件。
● 防雷改造及效果
2017年集电线路防雷改造以来，集电线路跳闸次数明显减少，可以说是防雷改告初见成效。但是，由于改造后的运行时间还较短，还不能充分说明该防雷装置的作用，还需要更长时间来进行验证。

沿海高山风电机组防雷保护措施探讨

沿海高山风电机组防雷保护措施探讨在我国电力工程建设规模不断扩大的背景下，新能源发电的优势日益体现，其中风力发电具有良好的应用效果，能够有效减少发电产生的资源浪费与环境污染。

风电机组需要建设在风力资源丰富的区域，其中沿海高山区域中风力较强，适合建设风力发电机组，但是需要做好防雷保护措施，确保处于沿海高山的风电机组能够安全运行。

因此，本文将对沿海高山风电机组防雷保护措施方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，以期能够对相关工程有所帮助。

风力发电主要是利用可再生能源中的风力，将其转化为电力能源的一种方式，在我国发电体系中具有重要的作用。

考虑到风力发电的基本特点，一般需要建设在没有遮挡的高山区域，这种地形环境中风力资源较为丰富，尤其是沿海地区的高山区域中，但是由于建设高度较高，存在着雷击隐患问题，所以需要加强对风电机组的防雷保护，采用科学的保护措施，设计完善的防雷保护方案，从而减少雷电天气对风电机组的破坏与影响，提升风力发电效率与稳定性。

1、沿海高山风电机组防雷保护的重要性分析防雷措施在沿海高山风电机组中具有重要的作用，是保障风电机组运行安全的必要措施。

在我国风电机组建设规模不断扩大的背景下，我国沿海高山风电机组建设也在不断完善，但是因为风电机组工程建设规模较大，且建设高度较高容易受到雷击影响，在运行过程中容易受到雷击的影响和破坏，所以必须加强防雷措施建设，提高沿海高山风电机组运行安全性。

根据我国风电机组实际建设经验来看，其容易的雷击事故主要可以分为以下几种类型：（1）直击雷。

直击雷是最为常见的雷电类型，破坏力较强，会在风电机组基础底面的金属物后为形成较高的对地电压，从而对风电机组设备造成破坏。

（2）球状雷。

球状雷大都出现在雷暴天气中，其表面会出现亮度极高的白光或红光火球，具有较强的破坏性。

（3）雷电入侵波。

雷电会入侵风电机组中的金属管道或输配电线路，发电线路和设备的绝缘层遭到严重的破坏。

高原地区防雷接地施工技术探讨

高原地区防雷接地施工技术探讨摘要：高原地区是雷电高发区域，高原地区自然环境比较恶劣，防雷成为电力工作的重点。

良好的防雷措施有助于避免电力系统遭受雷电灾害的影响，同时也能减少雷电灾害后的资金投入。

因此，高原地区工作人员必须重视防雷接地施工，确保其符合高原地区的防雷标准。

本文主要对高原地区的雷电特点以及防雷接地施工技术进行探究分析，并提出一些个人建议与看法，希望提升高原地区防雷接地施工水平，保障区域稳定发展。

关键词：高原地区；防雷接地；施工技术一、高原地区雷电的特点首先，高原地区雷电对比平原地区，具有较高的发生率，会对机房、电路造成较为严重的损害。

由于高原地区的特点，其自然环境比较恶劣，如果发生雷击后，后续的抢修维护工作具有较高的难度。

其次，高原地区雷电主要会受到区域地形因素的影响，尤其是一些海拔高的区域，势必增大雷云间和雷云内部放电的概率，增强增加雷电发生的概率。

最后，高原部分地区水土流失比较严重，从而降低了土壤的保水性，这无疑会增强土壤电阻率，这也会容易导致雷电灾害的出现[1]。

二、高原地区防雷接地施工技术分析（一）接地装置施工首先，在定位放线施工中，施工单位应选择偏远的区域，并严格根据施工图纸以及防雷接地施工的要求确定防雷接地装置的位置以及相应的施工步骤。

比如要预见高原地区防雷接地设计中可能存在的问题，根据高原地区防雷接地设计的需要，制定更加全面的接地装置的施工方案，包括设计环节、勘察环节、施工环节，以便于接地装置的施工技术的有效应用。

同时，施工单位可以利用BIM技术对高原地区防雷接地施工区域的影响因素进行模拟，及时找出会影响接地装置的施工技术的隐患问题，以解决可能存在的矛盾，从而提升接地装置的施工效果。

在进行放线挖掘沟槽的过程中，应根据接地装置的施工图纸严格放线填埋，其深度、宽度应在误差值之内，以预防由于地表层持续低温、气候过冷所造成的接地电阻增加，同时也需要预留安全距离，避免止跨步电压形成，从而提升接地装置的施工的安全性。

高原风电场架空线路防雷技术探讨

高原风电场架空线路防雷技术探讨摘要：高原风电场架空线路遭遇雷击事件机率是比较高的，除受风电场所处地势、湿度、强紫外线等影响，大多高原风电场都是处在雷区，在雷雨天气时往往伴随着大风，当风速超出（极大风速）架空线路设计导线摆动幅度，相与相或相与铁塔安全距离缩短，一旦雷电击中，就可能会出现闪络或绝缘击穿，进而对风电场、电力系统正常运行造成不良影响。

需要对风电场架空线路雷击事故产生内在原因进行了解和分析，并采取相对应技术措施，实现雷击事故有效防范。

基于此，对风电场架空线路防雷技术展开探讨。

关键词：风电场；架空线路；防雷技术；分析1风电场架空线路雷击事故发生原因分析对风电场架空线路雷击事故发生的原因进行总结，主要包含以下内容：（1）雷击与风况，在雷击架空线路时，无论是出现直击雷过电压，还是感应雷过电压情况，均可能引发绝缘子闪络、避雷器击穿等现象，再加上风电场出现雷电天气时，也会伴随大风大雨，一旦风速超过线路设计摆动幅度的时候，相与相之间绝缘会遭受到破坏，进而导致相间短路故障发生；（2）避雷线情况，受到风电场架空线路只装设单根避雷线影响，可保护范围也会受到摇摆幅度制约，因为大风会加剧避雷线摆动幅度，尤其是针对同杆双回架空线，遭受直击雷的机率会大大提高；（3）设备缺陷与安装工艺方面，由于高原风电场存在湿度大、紫外线强等因素，就会加剧电缆头绝缘降低而被击穿可能性，且杆塔电缆头在制作时如果采用不良工艺，进行安装时没有对分叉处三相绝缘距离进行有效把握，当遭遇雷击时电缆头被击穿机率也会提高[2]；（4）设计缺陷，由于高原风电场的环境影响，普通进升压站铁塔接地网电阻的设计标准无法满足防雷要求，容易引发反击情况，对设备造成巨大损坏，同时对铁塔安装的避雷器选型也要充分考虑高原环境湿度大、紫外线强的因素。

2风电场架空线路有效防雷措施2.1单双避雷线合理选择图1 防绕击避雷针安装避雷线保护范围可以通过保护角表示，简单来说就是避雷线与外侧导线进行连接，并与垂直线所形成的夹角。

浅谈风力发电场的防雷保护技术

浅谈风力发电场的防雷保护技术作者：吴梓源来源：《西部论丛》2019年第01期1.引言风力发电是一种清洁的可再生能源。

我国风力发电技术日渐发展，目前有四大风力发电场：新疆达坂城风力发电场，内蒙古辉腾锡勒风电场，浙江临海括苍山风电场和甘肃酒泉千万千瓦级风电场。

风电场所处位置一般海拔比较高，所以遭受雷击的可能性比普通发电厂大。

在目前，风力发电机组单机的容量不断的增加，叶轮直径以及轮毂的高度也随之增加，雷击风险也被无形放大，一旦发生雷击，雷电释放出的能量不仅会造成发电机绝缘击穿、发电机组叶片损毁、控制元器件烧毁等后果，还可能会造成工作人员的伤亡，因此，为了降低雷击为风力发电场带来的影响，必须做好其防雷保护技术。

2.避雷器和引地线一套完整的防雷装置包括避雷器（针、线、网、带），引下线和接地装置。

风力发电机组安装在塔架之上。

塔架高度大多在20 m以上，容量愈大，塔架的高度越高几十千瓦容量风力机组的风叶叶片直径有10多米长，容量越大，叶片越长。

风力机的叶片在风力机中所处位置最高，伸出叶尖的金属圆棒在设计风力机防雷保护时可作为避雷器，雷电流由此引入。

若叶片内金属导电体不伸出叶尖，就要另外设计一定高度的避雷器，以保护叶片不受雷击，如风力机的转轴、机舱、塔架作为引下线，因此要求风力机的叶片、转轴、机舱和塔架有良好的通路把雷電流引入地下，风力机的引下线要保持良好的通路关键是风叶转轴和机舱、机舱和塔架两处转动部分必须装设电刷以短路轴承油膜，使雷电流畅通。

3.接地装置防雷接地的目的是减小雷电流通过接地装置的地电位升高。

从物理过程看，防雷接地与保护接地和工体接地有两点区别：一是雷电流的幅值大，二是雷电流的等值频率高。

雷电流的幅值大，就会使地中电流密度ξ增大，因而提高了土壤中的电场强度（E=ξp），在接地体附近尤为显著。

若此电场强度超过土壤击穿强度时，在接地体周围的土壤中便会发生局部火花放电，使土壤导电性增大，接地电阻减小、因此，同一接地装置在幅值较高的冲击电流作用下，其接地电阻要小于工频电流下的数值。

高原高海拔地区风力发电场防雷措施

高原高海拔地区风力发电场防雷措施引言近年来，全国各地纷纷新建风电场，2016 年度风力发电量达2 000 亿kWh，为国家经济、生产生活的发展做出重大贡献，但仍然面临着很多问题，其中雷击问题对风机已经造成很大的损失，也逐步引起风电企业的重视，风电行业也将防雷问题视为检验风机安全、可靠性能的重要指标。

风机的防雷设计影响风机遭到雷击的概率，以及风机遭到雷击后各部件的毁坏程度。

风机单机容量越来越大，高度越来越高，在高海拔地区运用越来越广泛，遭雷击的风险也越来越大。

要降低风机被雷电击中的损失，首先在风电场选址时应选取雷电流幅值小、雷电频率低的地区;其次再根据风电场所在地区的雷电特点，采取具体的防雷措施。

1 风电场选址时考虑的防雷因素1. 1 雷电流幅值受海拔高度和地理纬度的影响大量研究表明，雷电流幅值与海拔高度、地理纬度的关系如表1 所示。

为了确定雷电流有没有受海拔高度、纬度的影响，采用多项式拟合雷电流的对数、海拔高度、纬度之间的函数:式中:h———海拔高度;I———雷电流;t———地理纬度。

再采用复相关分析法分析因变量雷电流的对数与自变量海拔高度的相关度，以及因变量雷电流的对数与自变量纬度的相关度。

经过相关度的求证得到，雷电流幅值与海拔高度相关，雷电流幅值与纬度相关，且随着海拔高度的增大，雷电流幅值减小; 随着纬度的增大，雷电流幅值减小。

我国过电压保护也有规程规定，雷电流幅值累积概率计算式:lg( P) = - I /108式中: P———幅值累积概率。

规程建议，西北地区的雷电流幅值在相同概率下减50%，因考虑到这些地区雷电活动弱，雷云能量小，因而雷电流幅值较小。

1．2 雷电密度受气象因素、地理因素的影响( 1) 在河网稠密，距离湖泊、大型水库等水体近的地方，易发生强对流和雷暴天气，据有关资料统计，相比没有湖泊、水库的地区，可增多20%以上。

( 2) 气温高、湿度大、天气不稳定、气旋活动频繁的地区，易发生强对流和雷暴天气。

浅析高海拔风电场防雷接地技术

摘要：文章介绍国内风电机组防雷接地技术现状及研究动态，分析了雷电对风电机组的危害具体表现形式。提出了高原型风
电机组防雷的几点建议与设想，以供探讨。关键词：高海拔；直击雷；浪涌保护器；接地电阻
Ｕ＝Ｒｉ十Ｌ亟
ｄｔ
式中，Ｒ为接地电阻，ｌｑ；ｉ为雷电流峰值，ｋＡ；Ｌ为引下线及接地网的电感量，Ｈ；ｄｉ／ｄｔ为雷流变化率，ｋＡ／ｓ。取风机接地电阻为４Ｑ，雷电流１００ｋＡ，雷击点高１００ｍ（引下线电感取１Ｉ￣Ｉ－Ｉ／ｍ），陡度为１０ｋＡ／ｓ，得到雷击过电压达１４００ｋＶｔ２］。雷击过电压使得叶片、机舱盖破损、断裂甚至是发生火灾。假设发电机额定电压为６９０Ｖ，雷击过电压幅值是额定电压的２０００多倍，过电压会导致发电机绝缘击穿。因此，风电机组应有防直击雷措施，可在叶片上装设接闪器，通过引线连接至风机接地网，另外，装设分段式避雷器及叶片表面涂抹传导材料两种方法有待进一步研究和完善［３１。２．２感应雷感应雷侵袭的主要对象是风电机组保护、监控等弱电设备及其电源系统。感应雷击过电压的防护分为电源防雷和信号防雷，其中电源系统避雷过压保护措施采用三级防护。保护、监控及电源回路应单独或组合安装诸如放电间隙、气体保护管、压敏电阻和抑制二极管之类的元件，此外，电涌保护器ＳＰＤ连接导线、电缆应尽可能

浅析高原地区输电线路防雷措施的应用

浅析高原地区输电线路防雷措施的应用发表时间：2020-06-09T07:59:13.608Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第4期作者：王志华[导读] 当前在高压架空输电线路上使用的绝缘子有陶瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子及合成绝缘子等三种类型。

华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司藏木水电厂西藏山南 856417摘要：雷电作为一种自然现象，可以对其进行预测，但还没有有效的控制方法，这也导致当前并没有绝对能够防雷的设施。

在对高压架空输电线路防雷过程中，需要针对当地的实际情况来制定切实可行的防雷措施，采用科学的防雷设计来有效的降低雷击跳闸事故的发生。

关键词：高原输电；线路防雷；措施探讨一、高压架空输电线路防雷存在的缺陷1、绝缘子使用存在隐患当前在高压架空输电线路上使用的绝缘子有陶瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子及合成绝缘子等三种类型。

在陶瓷绝缘子在输电线路上运行时，由于其笨重易碎，而且强度较差，易劣化，这就使其极易成为过电压薄弱之处，从而在闪络发生时被穿。

而钢化绝缘子在雷击发生时，极易出现裸串情况，而且在运行初期自爆率较高。

合成绝缘子在运行过程中发生穿透是较为常见问题，而且还存在老化的隐患。

2、塔杆可能存在隐患塔杆作为高压架空输电线路输电线的支撑物体，多以钢材和钢筋混凝土材料为主。

在高压输电线路中多以钢筋混凝土杆为主，主要由内部钢筋、横担和接地装置等部分组成。

钢筋混凝土杆运行时间较长后，塔杆会发生严重的裂化和风化情况，而且在雷击作用下，杆内钢筋闪电会导致高温产生，从而导致水泥杆爆裂问题发生。

另外当雷击击中拉线时，也会导致拉线过热，使其机械强度发生变化，从而导致倒杆事故发生。

3、避雷线防雷存在隐患一旦输电线受到雷击时，则导线会有较大的过电压产生，在这种情况下，双避雷线则会有效的将导线遮住，将其避雷线的重要作用很好的体现出来，使雷电全部击中避雷线，产生雷电流经过杆塔被引入到地下。

利用避雷线进行防雷过程中，保护角、避雷针线与保护导线之间的连线及与避免线铅垂形成的角度等对于防雷效果都十分关键。

高原地区高压输电线路防雷措施探讨

关键词：高原地区；高压输电线路；防雷措施
引言：在高压输电线路运行过程中，雷电是影响高压架空输电线路供电安全的最重要因素。雷击引起的输电线路安全事故频发，对电力系统运行的安全性有很大的影响。因此，我们需要做好高原地区高压架空输电线路的防雷工作，确保输电线路供电安全，提高电网运行的安全性和可靠性。
1雷害原因及其危害
3高压架空输电线路防雷存在的缺陷
3.1绝缘子使用存在隐患
目前，高压架空输电线路采用的绝缘子有三种类型：陶瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子和合成绝缘子。当陶瓷绝缘器在传输线路上运行时，由于其体积庞大和脆弱，它们容易受到过电压的影响，因此当发生闪电时，它们就会磨损。而钢化玻璃绝缘子在雷击时，容易出现裸线，并在较早的操作上有可能会发生自爆。在合成绝缘子的操作中，存在着老化的隐患。
3.4接地装置存在隐患
接地装置作为接地电极和地下设施连接网络之间的连接，高压架空输电线路接地装置的隐患主要是有以下两个方面：其一是在进行接地系统的施工时，如果没有严格的将质量控制好，会导致接地线的掩埋在深度和长度上不能达到其规定的标准，进而就会导致接地装置的电阻发生变化，将会发生雷击事故。其二就是来自于地网的电化学腐蚀，塔杆地网区域的土壤是引起腐蚀的现象的主要原因。
2.2加强线路绝缘提高线路耐雷水平
输电线路绝缘性能的优劣直接影响输电线路的保护水平，因此在雷电灾害的高发区，应提高绝缘子的性能。线路运行的管理单位应加强对绝缘体的全过程管理，对质量严格把关，绝对不允许劣质的绝缘子出现在运行的电网中。对于在网络中运行的绝缘子，应定期检查绝缘子，以保证线路的绝缘性能。在高原地区，对经常遭受雷击的塔架，可以适当地增加绝缘体的数量，相关规定指出，高于40米的塔杆，每增加10米就应该加一个绝缘体。
高原地区高压输电线路防雷措施探讨

长岛风电场防雷经验交流

长岛风电场防雷经验交流一、长岛风场现状华能中电长岛风力发电有限公司目前安装有Gamesa公司生产的单机容量850kw风机32台，总装机容量2.72万kW。

于2005年12月30号电气设备一次送电成功，2006年5月1号正式投产发电，2008年5月1日结束两年质保，运行至今已五年。

二、长岛风场接地情况介绍1.长岛风场接地系统设计、施工、维护、检测方面的概况设计单位：华东勘测设计研究院（工程设计甲级资质、工程勘察甲级资质、工程咨询资格甲级资质）施工单位：武汉雷光防雷有限公司（防雷工程专业施工甲级资质、防雷工程专业设计甲级资质）。

工作范围：负责风机、箱式变、北长山开闭所（不包括所内建筑物接地）、南长山变电站（不包括所内建筑物接地）、风机接地网之间连接、风机接地网与箱式变接地网连接、风电机接地网与开闭所、变电站接地网连接。

2.检测单位：长岛县防雷中心3.Gamesa风机的防雷情况介绍：风机本体仅在底部控制柜转子电源侧安装避雷器一组，底部和顶部控制柜220V/24V开关前安装过电压保护器各一组。

叶片上的接闪器由通过叶片内部的电缆连接到叶片变桨系统，通过变桨系统连接到机舱，机舱通过50mm接地电缆引至塔筒底部外部接地系统。

4.外部接地系统介绍：长岛风场风机基础处皆为岩石结构，电阻率较大，为了使系统接地电阻达到小于4欧姆的要求，在风机周围采用钻孔加降阻剂的方法埋入直径50mm、长2m的钢管或钢棒8-10根作为垂直接地极，对于水平防雷带采用增填降阻剂、土壤置换方法来降低接地电阻。

对于接地电阻仍达不到要求的机位点，采用外引接地极的方法来降低接地电阻值，同时将风机接地与箱变外部接地系统连接。

经竣工验收测试，接地电阻值符合设计要求。

三、运行期间暴露出的问题长岛风场运行五年多的时间，经过了四个雷雨季节,暴露出的主要问题是箱变低压侧因雷击损坏、风机叶片因雷击开裂、风速仪及风向标损坏、IGBT驱动板、风机转子回路开关（FG5）、辅助电源回路开关(FG2)因雷击损坏等、风机接地电阻不合格。