雷电流对风电机组的危害及安全防护措施
浅析风力发电机组的雷电防护
浅析风力发电机组的雷电防护摘要随着风电技术的发展,大型风力发电机不断研制成功,随之机组的塔架也越来越高,风力机遭受雷击的几率也比过去增加了很多,在沿海或林区的风电场,防雷是不可忽视的,在这些风电场尽管也采取了一些防雷措施,但雷击还是造成了叶片和电控器件的损坏,借鉴经验及总结教训,我们应该做到防患于未燃,将防雷工作做的更彻底、更全面,以使雷击对风机的损坏降到最小。
关键词:风电;风力发电机;防雷一、引言雷电是自然界中一种常见的放电现象。
关于雷电的产生有多种解释理论,通常我们认为由于大气中热空气上升,与高空冷空气产生摩擦,从而形成了带有正负电荷的小水滴。
当正负电荷累积达到一定的电荷值时,会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场,从而产生云团对云团和云团对地的放电过程,这就是通常所说的闪电和响雷。
具体来说,冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的冻结、云体的碰撞等均可使云粒子起电。
一般云的顶部带正电,底部带负电,两种极性不同的电荷会使云的内部或云与地之间形成强电场,瞬间剧烈放电爆发出强大的电火花,也就是我们看到的闪电。
在闪电通道中,电流极强,温度可骤升至2万摄氏度,气压突增,空气剧烈膨胀,人们便会听到爆炸似的声波振荡,这就是雷声。
而对我们生活产生影响的主要是近地的云团对地的放电。
经统计,近地云团大多是负电荷,其场强最大可达20kV/m。
二、雷电的危害自然界每年都有几百万次闪电。
雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。
最新统计资料表明,雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。
全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。
雷击造成的危害主要有5种:(1)直击雷带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象,称为直击雷。
它的破坏力十分巨大,若不能迅速将其泻放入大地,将导致放电通道内的物体、建筑物、设施、人畜遭受严重的破坏或损害——火灾、建筑物损坏、电子电气系统摧毁,甚至危及人畜的生命安全。
沿海风电场雷电危害特点和防护对策
农业灾害研究 2023,13(12)沿海风电场雷电危害特点和防护对策林 彬1,余文馨1,陈 铭2*,王志良11.平潭综合实验区气象局,福建平潭 350400;2.中广核(福建)风力发电有限公司,福建平潭 350400摘要 一般在沿海的滩涂或者在海面上建设沿海风电场的风电机组,一些风电机组的高度达到150 m,是雷击的主要目标,而风电机组中的叶片、机械结构以及轴承则是主要的雷击对象。
雷电一般通过机械效应及热效应直接的方式损害风电机组,同时还会以电涌过电压效应及电磁感应效应间接的方式损害风电机组。
因此,在制定沿海风电场雷电防护对策时,必须明确其危害的特点,还要评估雷电危害的风险,从而作为风电场雷电危害防护对策的依据,确保防护对策的切实可行。
关键词 沿海风电场;雷电危害;特点中图分类号:S761.5 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)12–0313-04风力发电是当前发展规模最大、最为成熟的一种可再生能源发电技术,当前已经建设在海上或沿海区域,但一般距离海岸线均在20 km以内。
沿海风电场通常均会选择潮间带,主要是因其施工成本相对较低,并且与变电站中心距离较近,向陆地输送电能的成本较低。
由于风电机组较高,并且有很多金属部件,尤其是近年来在建设风电机组时,为了获取更多的风能,机组的叶轮直径持续增大和轮毂高度持续上升,进一步提高了风电机组遭受雷击的概率。
若发生雷击事故,则会导致严重的伤亡事故和经济损失发生[1]。
当前,沿海风电机组虽然具备防雷优势,海水电阻率比土壤电阻率更低,具备良好的接地散流条件,且对海底线路没有影响,但沿海风电机组的防雷劣势比较明显,机组高度达到150 m以上、沿海预计雷击次数可能更多、机组处于雷击概率高的场地。
因此,在建设沿海风电场时必须明确雷电危害及其特点,并对沿海风电场建设项目的雷电危害进行风险评估,在此基础上制定相应的防护对策,从而提升沿海风电场运行的安全性,实现沿海风电场的经济效益。
对风力发电机组直击雷防护措施的探讨46
对风力发电机组直击雷防护措施的探讨摘要:本文探讨了风力发电机组的防雷技术,从直击雷对风力发电机组的危害的后果分析,探讨了其对应的防雷措施。
关键字:风力发电机组;直击雷;措施1.直击雷对风力发电机组的危害作用在遭受直接雷击时,强大的雷电流从雷击点流入被击物体,产生的热量能够在雷击点范围内及电流通路附近引起很高的温度,可以造成金属物体熔化或非金属物体的烧毁,这就是雷击热效应危害的典型表现。
一直以来风力发电机组的直击雷的防护都是利用机组的金属部分接闪,通过转动和非转动系统部件间的放电间隙过渡,流经引下线,然后通过良好的接地装置迅速而安全地引入大地。
机组上,桨叶、轴承和机舱特别容易遭受直击雷,下面就这三个部位进行相应的分析。
2.桨叶的防雷措施传统的桨叶防雷装置,主要由接闪器和引下导体组成。
通常将接闪器做成盘形状,将其嵌装在桨叶的叶尖部,盘面与叶面平齐。
当桨叶叶尖受到雷击时,雷电流由接闪器导入引下导体,叶片根部通过截面积不小于70mm2的铜芯电缆连接到轮毂,通过放电间隙把雷电流从叶根部轮毂引至机舱主机架和塔筒等,最终通过引下线泄入大地。
现在的大型风机使用的叶片,从结构上可分为两大类型:定浆距失速型风机和变桨距风机,前者广泛使用的是有叶尖阻尼器结构的叶片,后者则采用无叶尖阻尼器的叶片。
(1)无叶尖阻尼器的叶片防雷结构对于无叶尖阻尼器的叶片,一般是在叶尖部分的玻璃纤维外表面预置金属化物作为接闪器,并与埋置于叶片内的铜导体相连(50mm2铜导体与叶根处的金属法兰连接)。
外表面金属化物可以采用网状或箔状结构。
雷击可能会对这样的表面造成局部熔化或灼蚀损伤,但不会影响叶片的强度或结构。
(2)有叶尖阻尼器的叶片防雷结构在有叶尖阻尼器的叶片,通常是在叶尖部分的玻璃纤维中预置金属导体作为接闪器,通过碳纤维轴与用于兼作引下导体的刹车控制线(缆)连接,这种结构可以耐受200KA的冲击电流实验而叶片却不会损伤。
虽然这种叶片是金属结构组成的,雷击概率比绝缘材料制成的叶片高,只要要求导电结构有足够的强度和横截面积安全的将雷电流引入大地就可以了。
雷电对施工设备的危害及预防范本(2篇)
雷电对施工设备的危害及预防范本雷电对施工设备造成的危害:1. 设备损坏:雷电带来的强电流和高电压可能直接损坏施工设备,导致设备故障或报废,给施工工作带来不可预料的停顿和延误。
2. 人身伤害:雷电对施工设备的危害不仅限于设备本身,同时还会对操作人员产生威胁。
当雷电直击施工设备时,操作人员可能会受到电击伤害甚至身亡。
3. 火灾和爆炸:雷电的电流和电压很高,当雷电击中靠近燃料或易燃物的施工设备时,容易引发火灾和爆炸事故,造成严重财产损失和生命危险。
4. 电磁波干扰:雷电产生的电磁波也可能对周围的电器设备产生干扰,影响正常的工作运行。
这可能导致通信设备的故障、数据丢失以及其他电子设备的异常运行。
5. 地质灾害:雷电引发的雷击也可能产生地质灾害,例如山体滑坡、泥石流等,对施工现场造成严重破坏和威胁。
雷电对施工设备的预防措施:1. 安装避雷装置:根据施工现场的具体情况,安装合适的避雷装置,例如避雷针、避雷网等。
这些装置可以将雷电引导到地下,从而减少雷电击中施工设备的可能性。
2. 避免露天施工:在雷电频繁的区域,尽量避免进行露天施工。
选择合适的时间和天气条件进行施工,避免在雷电活跃的天气下进行作业。
3. 保持设备接地良好:设备接地是防止雷电对施工设备产生危害的重要措施之一。
确保设备接地良好,通过合适的接地设置,将雷电引导到地面,减少对设备的损害。
4. 合理安排施工任务:如果存在雷电风险较高的施工任务,应合理安排工作时间,将这些任务放在雷电频率较低或无雷电的时段进行,降低雷电对施工设备的威胁。
5. 加强工人安全教育:对施工工人进行雷电安全教育,提高其对雷电危害的认识,并掌握正确的防雷方法和应急事故应对知识。
保证工人在雷电环境下能做到及时避险,减少伤害风险。
6. 定期检查设备和设施:定期检查施工设备和设施的状态,确保其良好运行和安全。
及时修复或更换老化或受损的设备部件,预防雷电等自然灾害引发的施工事故。
7. 建立监测系统:建立雷电监测系统,及时掌握施工区域的雷电活动情况。
风电场雷击事故原因分析与改进建议
◎陈珊珊风电场雷击事故原因分析与改进建议一、雷击对风机影响概述从世界范围来看,各国风力发电系统都存在一定的雷灾问题。
随着风电单机容量和风电场建设规模的的逐年增加,风机的安全稳定性问题尤为突出,影响风机安全稳定运行的原因众多,其中雷电是风机最为重要的影响因素之一。
一方面,风电场所处的自然环境通常比较空旷也极其恶劣,比如风能资源充足的山区,近海和戈壁,这种自然环境可能存在高温、高盐雾程度、高湿度等问题。
与此同时该种环境中风机的接地条件很复杂,风电场场址的土壤电阻率普遍很高,通过一般的接地设计很难将风机的接地电阻控制在安全标准范围内。
其次,风机自身结构高大,现今世界范围内新装设的风机,主用机型的容量通常在2.0-5.0MW 之间,大部分新装风机高度已达100~160m,加之风电机组在运行时桨叶的旋转作用,使得风机易被雷击。
再次,风机叶片、发电机、电控系统等各部分构造复杂,元器件灵敏度高,易受感应过电压的危害,由于内部空间有限,与建筑物防雷类别,设备的安装难以达到建筑物中所规定的最低的雷电安全距离,这对风机内部电子设备的防雷提出了更高的要求。
关于雷击导致的风电机组损坏问题,不同的机构发布的数据略有差异,但是都表明雷电是导致风电机组损坏的主要原因之一,统计数据表明雷击事故占风电场自然事故中的3/5以上,严重威胁风电场的安全稳定运行。
1995年,国际电工委员会就制定了IEC-61662标准。
2006年,国际电工委员会重新修订颁布雷电灾害风险评估标准,更名为IEC-62305。
其主要内容包括建筑物与服务设施的分类、雷电灾害与雷电损失、雷灾风险、防护措施的选择以及建筑物与服务设施防护的基本标准等。
同时IEC/TR-61400-24中也给出了防雷需要考虑的因素,主要内容包括风力发电系统的雷击灾害资料统计、雷击灾害风险评估、风电设施和人员安全的雷电防护、风机接地系统等内容。
二、直击雷对的风机结构的危害风电机组遭受雷击的过程实际上就是带电雷云与风电机组间的放电过程。
风力发电机的防雷与接地
过电压保护设备:在发电机、开关盘、控制器模块电子组 件、信号电缆终端等,1般是采用防雷器或压敏块电阻的过 电压保护.
风力发电机的防雷与接地
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内部防雷(过电压)保护系统
四种雷电保护带
风力发电机的防雷与接地
内部防雷(过电压)保护系统
在金属塔架接地良好的情况下,叶片、机舱的外部(包括 机舱)、塔架外部(包括塔架)、箱式变压器应属于LPZ0 区,在0区内的各部分物体都可能遭到直接雷击,并且电磁 场没有衰减,但是,雷击的危险性也最高.其中,完全暴露但 不受接闪器保护的区域属于LPZ0A区;受到接闪器保护的 区域,并且在风力发电机的外部的区域属于LPZ0B区.受到 接闪器保护的区域,并且在风力发电机的内部,属于 LPZ1 区,这其中包括电缆、发电机、齿轮箱等.塔架内电气柜中 的设备,特别是屏蔽较好的弱电部分应属于 LPZ2. 依 次 类 推,可划分为不同的区域,越往内部,危险程度越低.当电气 走线或金属管线穿过这些分区界面时,必须在每1穿过点做 等电位连接.
风力发电机的防雷与接地
内部防雷保护系统Biblioteka 等电位连接:1般情况下,只需要对从1个保护带跨到另1更 低保护水平防雷带的电缆进行过电压保护,而无需对本区 内的电缆进行保护.在不同的保护区的交界处,通过SPD (防雷及电涌保护器)对有源线路(包括电源线、数据线、 测控线等)进行等电位连接.适当的等电位连接可以在雷 击时避免出现触摸电压和跨步电压从而起到保护作用,并 减少对电气电子系统的危害.
叶片防雷系统的主要目标 是避免雷电直击叶片本体, 而导致叶片本身发热膨胀、 迸裂损害.
风力发电机组防雷接地的探讨
风力发电机组防雷接地的探讨摘要:随着风力发电技术的不断发展,越来越多的风力发电机组被建设起来,但是由于其高耸的塔身和叶片,容易成为雷击的对象,给设备带来损坏和安全隐患。
因此,风力发电机组的防雷接地问题备受关注。
基于此,文章首先阐述风电机组的雷电危害,然后综合分析其防雷接地措施。
关键词:风力发电机组;防雷接地;措施引言风力发电机组的防雷接地是指在雷电天气下,通过合理地设计和布置接地装置,将雷电能量释放到地面,保护设备和人员的安全。
一、风电机组的雷电危害风电机组在运行过程中可能会受到雷击,从而产生雷电危害。
首先当雷电直接击中风电机组时,可能会损坏机组的设备或者导致机组停机。
同时,由于风电机组往往建造在山顶等高地区,所以直接雷击还可能导致山火等附带危害。
其次当雷电在附近地区击中时,会产生电磁场,从而感应出电流来。
这些电流可能会对风电机组的电气设备造成损坏。
此外当雷电击中地面时,会产生接地电流。
如果接地电流通过风电机组的接地系统流过去,可能会导致接地系统受损或者引发火灾等危险。
为了减少这些危害,风电机组需要采取一些保护措施,如安装避雷针、接地系统等。
同时,在风电机组的设计和建造中,也需要考虑雷电危害因素,从而尽可能地减少潜在的危害。
二、风电机组的防雷接地措施(一)叶片防雷风电机组的叶片是一个主要的防雷目标,因为在风电机组运行过程中,叶片处于高处,容易受到雷击。
因此,为了保护叶片,需要采取一些防雷接地措施。
首先在叶片上安装一根或多根雷电接地线,将叶片与地面接地,以减少雷击对叶片的影响。
同时也可以在叶片上安装避雷针,可以有效地将雷电引到避雷针上,从而保护叶片不受雷击。
此外可以在叶片表面涂上一层防雷涂层,可以减少雷击对叶片的影响,从而保护叶片。
与此同时可以在叶片表面安装一层接地网格,将叶片与地面连接起来,以减少雷击对叶片的影响。
需要注意的是,不同的叶片防雷措施适用于不同的情况,需要根据具体情况进行选择。
同时,为了确保叶片防雷措施的有效性,需要进行定期检查和维护,及时更换损坏的部件,以保障风电机组的正常运行。
风力发电机的雷电绕击分析与防护
风力发电机的雷电绕击分析与防护风力发电因其清洁无污染、可永续利用等特点,对于调整我国能源结构、加强资源节约利用、促进生态环境保护、推进经济可持续发展意义重大。
我国幅员辽阔,风能资源丰富,发展风力发电优势得天独厚。
为了能保障风机发电系统在一个可靠的环境下安全运行,对风机采取相应的雷击保护措施是不可避免的。
对此,本文针对风力发电机雷击及其防护进行了研究,以雷击风机桨叶暂态特性仿真分析为案例,提出了防雷整改措施,希望为雷击事故应对和处理提供参考。
标签:风力发电机;雷电绕击;防护风力发电是将风能进行较为直接地开发利用,风电场一般建立在山顶、荒漠、滩涂等自然地理环境复杂且容易受到雷电灾害影响的地方,雷击事故时有发生,风力发电的蓬勃发展正在受到日益严重的雷电灾害的威胁。
国内外相关案例都表明雷击是严重威胁风力发电场安全的主要问题之一。
雷电击中风机后,雷电流将会对风机叶片等结构造成严重破坏,导致高昂的经济损失,如维修费用、人工成本和停运损失等。
为避免雷击事故中雷电流对风机的损害,风电场的雷击防护至关重要。
一、雷电放电概述雷电具有非常强大的爆发力,也具有很大的随机性,雷电的放电主要是雷云和雷云之间或者雷云内部进行的,其中雷云放电是在某些适当的地理和气象条件下,由于比较强烈的潮湿热气流不断上升进入稀薄大气层后冷凝的结果。
雷云对地放电是从下行先导放电阶段开始的。
如今的风电机组容量已经从几百千瓦扩大到兆瓦级的,高度也已经达到了一百多米,属于高体结构,其雷云在下行先导通道中负电荷的感应作用下,风电机组会出现感应正电荷。
当下行先导头部接近机组时,风机的叶片尖端部分会发生畸变作用,伴随着电场强度快速扩大,附近的大部分空气产生游离,就会发生上行先导。
其中上升放电先导是分布正电荷,向上的速度是(0.05~1.2)×106m/s。
接着上升先导和下升先导在空气中会合之处就产生了回击放电,于是风机就遭受了雷击,会合之处就是雷击点。
雷电对风力发电机组的危害及对策
雷电对风力发电机组的危害及对策风能是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生洁净能源。
风能发电为人与自然和谐发展提供了基础。
由于风力发电机组是在自然环境下工作,不可避免的会受到自然灾害的影响。
由于现代科学技术的迅猛发展,风力发电机组的单机容量越来越大,为了吸收更多能量,轮毂高度和叶轮直径随着增高,相对的也增加了被雷击的风险,雷击成了自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害。
雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。
我国沿海地区地形复杂,雷暴日较多,应充分重视雷击给风力风电机组和运行人员带来的巨大威胁。
例如,红海湾风电场建成投产至今发生了多次雷击事件,据统计,叶片被击中率达4%,其他通讯电器元件被击中率更高达20%。
为了降低自然灾害带来的损失,必须充分了解它,并做出有针对性的防范措施。
笔者作为风电第一线工作人员,根据自己在现场运行工作中积累的第一手资料结合国内外风电场运行的经验教训以及风电行业最新发展情况,整理出本文与同行们共同学习、共同进步为推动我国风力发电事业蓬勃发展尽一份力! 1空中的尘埃、冰晶等物质在大气运动中剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线,在云层上下层分别形成了带正负电荷的带电中心,运动过程中当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时,就形成放电。
对风电场运行带来危害的主要是云地放电,带负电荷的云层向下靠近地面时,地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷,随着电场的逐步增强,雷云向下形成下行先导,地面的物体形成向上闪流,云和大地之间的电位差达到一定程度(25—30kV/cm)时,即发生猛烈对地放电。
2雷电的主要特点2.1、冲击电流大:其电流高达几万-几十万安培;2.2、时间短:雷击分为三个阶段,即先导放电、主放电、余光放电,整个过程一般不会超过60微秒;2.3、雷电流变化梯度大:雷电流变化梯度大,有的可达10千安/微秒;2.4、冲击电压高强大的电流产生的交变磁场,其感应电压可高达上亿伏。
风力发电机组防雷措施
风力发电机组防雷措施引言:风力发电是一种可再生能源形式,被广泛应用于现代能源领域。
然而,由于风力发电机组的高度和外露设备,其易受雷击的风险较高。
因此,采取合适的防雷措施对于保护风力发电机组的安全运行至关重要。
本文将详细介绍风力发电机组的防雷措施。
一、风力发电机组雷电灾害的危害雷电灾害对风力发电机组的危害主要体现在以下几个方面:1. 直接打击:雷电直接击中风力发电机组的叶片、塔架等部件,造成严重损坏。
2. 感应效应:雷电产生的电磁场会感应在风力发电机组内部的电缆和设备上,导致设备烧毁。
3. 浪涌效应:雷电产生的浪涌电流会通过电缆进入风力发电机组内部,对设备产生瞬态过电压,损坏电子元器件。
4. 地电位效应:雷电击中地面会产生地电位效应,进而通过地线进入风力发电机组系统,对设备造成损害。
二、风力发电机组防雷措施为了减少雷电灾害对风力发电机组的影响,需要采取以下防雷措施:1. 雷电监测系统安装雷电监测系统可以及时监测雷电活动,根据监测结果采取相应的防护措施。
雷电监测系统可以通过测量电场和磁场强度,以及监测雷电频次和雷暴活动距离等参数,实现对雷电活动的实时监测和预测。
2. 避雷针系统在风力发电机组的塔顶和叶片上安装避雷针系统,可以有效地引导雷电击中。
避雷针系统一般由导线、导线支架和接地装置组成,通过将雷电引导到接地装置上,减少雷电对风力发电机组的直接打击。
3. 接地系统良好的接地系统是防止雷电灾害的重要手段。
风力发电机组的各个部件(包括塔架、叶片、发电机、变压器等)都需要进行接地处理,以保证雷电通过接地系统安全地流入地下。
4. 防雷装置在风力发电机组的电气系统中安装合适的防雷装置,可以有效地降低雷电对设备的影响。
常见的防雷装置包括避雷器、浪涌保护器、瞬态电压抑制器等,它们能够吸收或抑制雷电产生的过电压,保护设备免受损坏。
5. 电磁屏蔽风力发电机组的电缆和设备应采用合适的电磁屏蔽措施,减少雷电感应效应对设备的影响。
雷击对风力发电机组的影响及改进措施
雷击对风力发电机组的影响及改进措施作者:李高峰、雷启龙、黄瑞芳黄瑞芳工作单位:内蒙古电力工程技术研究院内蒙古邮编: 010010雷启龙、李高峰工作单位:国华(河北)新能源有限公司邮编: 076750摘要:运行中的风力发电机组,遭受雷击屡见不鲜,损坏设备,造成巨大损失,甚至危害人身安全。
为此,本文说明雷击对风力发电机组危害的严峻性,分析雷击对风力发电机组的影响机理,指出改善风力发电机组防雷的改进措施,必须从设计标准、建设质量等根本环节着手,使风力发电机组雷电防护做到科学、有效、经济。
关键词:风力发电机组;雷击;外部雷电;内部雷电;1 雷击对风力发电机组的影响风力发电特点是:风机分散安置在旷野,大型风机叶片高点(轮毂高度加风轮半径)达89~117m,易受雷击;风力发电机组的电气绝缘低(发电机出口电压690V,且大量使用自动化控制和通信元件)。
因此,就防雷来说,其环境远比常规发电机组的环境恶劣。
风力发电机组是风电场的贵重设备,价格占风电工程投资60%以上。
若其遭受雷击(特别是叶片和发电机贵重部件遭受雷击),会造成风力发电机组叶片爆裂、电气绝缘击穿、自动化控制和通信元件烧毁等等。
除了损失修复期间应该发电所得之外,还要负担受损部件的拆装和更新的巨大费用。
丹麦LM公司资料介绍:1994年,在雷电活动少的丹麦境内注册的运行风机,受到雷害损坏超过6%,修理费用估计至少1500万克朗(当年丹麦装机540MW,平均2.8万克朗/MW )。
按LM公司估计,世界每年有1%~2%的风力发电机组叶片受到雷电袭击。
叶片受雷击的损坏中,多数在叶尖,是容易被修补的,但少数情况则要更换整个叶片。
雷击风机常常引起机电系统的过电压,造成风机自动化控制和通信元件的烧毁、发电机击穿、电气设备损坏等事故,所以,雷击是威胁风力发电机组安全经济运行的严重问题。
2影响机理分析因风力发电机组所处的地形位置不同,雷击事故率有所不同,地处山区的风力发电机组其雷击事故率最高;且雷击事故中,大部分不是由于直击雷引起的,而是非直接累积造成的损害。
雷电对风力发电机组的危害及防雷保护措施研究
雷电对风力发电机组的危害及防雷保护措施研究摘要:风力发电是为人类开发利用的,属于可再生的、绿色环保的自然资源。
由于风力发电机组处于自然环境中,其设备容易被雷电击中导致发电机组受到破坏。
本文根据雷电的特征及其对风力发电机组的危害进行分析,并对对风力发电机组的防雷措施进行了研究。
关键词:雷电特征;风力发电机组;危害;防雷保护措施引言风力发电是一种绿色能源,在当前社会环境和自然环境条件相对恶劣的情况下,受到国家和地方的大力支持,风力发电是一种天然的绿色环保资源,因此,我国风力发电能够得到迅猛的发展。
由于风力发电的工作环境一般都暴露在室外大自然环境中,风力发电机组完全暴露在地面上,高耸突出,大部分风力发电机组分散安置在旷野、山顶等风能资源良好的复杂环境中,因此,它进一步增加了自然灾害对它们的影响。
雷击造成的破坏是导致风力发电机组损坏的最重要因素。
雷击造成的损害不仅需要高昂的维护费用,而且会造成巨大的发电损失。
随着科学技术的不断进步,风力发电机组单机容量越来越大,轮毂高度和叶轮直径不断增大,吸收的能量也越来越多,因此遭受雷击的风险也越来越大。
所以,必须掌握风力发电机组的防雷保护措施,提高风电资源的有效利用率。
一、雷电的特征及危害1.1雷电的特征雷电是由各种大气环境中的粉尘、冰晶等物质在大气中的剧烈摩擦和云层间的切割磁力线,在云层的上下两个部分形成带正电荷和负电荷的带电中心。
如果雷电中心之间的空气被电场击穿,就可能会直接产生电磁放电。
雷电的最大冲击力和电流一般可达数万、数十万安培。
同时,雷电冲击持续时间短,电流变化波动梯度大,冲击电压高。
若发生云地放电,带有负电荷的一个云层直接靠近地面,地面上有风场的突出物和金属等被云层感应到正电荷,当云层与靠近地面之间的负荷电位差达到一定值的程度时,就可能会猛烈的对地放电。
1.2雷电对风力发电机组的危害一般雷电对电气设备的危害途径是通过直击雷、雷电波入侵、雷电感应和过电压等几方面产生的。
风电场雷击风险及防护措施研究 郑佳滨
风电场雷击风险及防护措施研究郑佳滨摘要:随着风力发电的快速发展,雷击问题日益凸显,雷击事故占风电场自然事故中的3/5以上,严重威胁风电场的安全稳定运行。
据中国农机工业协会风能设备分会数据统计,全国风场因雷击造成的叶片受损率高达1%,部分高雷暴区可达5%,保守估计每年因雷击造成的叶片损伤高达3000片。
此外,风电机组容量不断增大,高度不断增高,使得雷击事故率成倍增长。
对此,文章主要研究了风电场雷击风险及防护措施,仅供参考。
关键词:风电场;雷击风险;防护措施1风力发电机雷击损坏机理实际运行经验表明,增加风力发电机的塔架高度和叶片长度可有效提高发电效率,为此,风力发电场大多建造在山头、旷野以及沿海滩涂等空旷地带。
这些地带的雷暴日较高。
高耸在山头的风力发电机叶片暴露在高空中相当于避雷针的尖端,当出现雷云后,雷云与大地之间形成巨大的电容器,处于电场中的风力机叶片易引起电场的畸变,产生尖端放电现象。
研究表明雷电的产生由雷云引起。
蒸发作用使地面湿热的水蒸气上升,进入高空中稀薄的大气层,湿热的水蒸气遇到高空中的冷空气之后凝结成小水滴,或者形成雪花状的小冰晶构成云,云在风力的作用下四处游动,并与空气相互摩擦而带电形成雷云。
雷云电荷的释放途径主要有两种:(1)雷云内部放电,(2)雷云与雷云之间的放电,(3)雷云对上空放电,(4)雷云对大地放电。
通常对地面建筑物构成威胁的主要放电形式是雷云对大地放电。
实际测量表明,对地放电的雷云大多带负电荷,大地及地表的建筑物在雷云的作用下被感应出极性相反的电荷,雷云中的负电荷随着雷云的发展逐步积累,与之对应的地面正电荷也随之增加,当雷云与大地形成的巨大电容器中的电场强度大于空气游离的临界强度时就产生局部放电通道,由雷云边缘向大地发展称为先导放电。
当导通道发展到靠近地面时,地面突起处的正极性电荷形成迎雷先导,并向雷云发展。
雷云对地面的放电过程非常短暂,通常只有几十微秒,最多几百微秒,然而雷云放电过程却是一个相当复杂的过程。
风电场防止风电机组雷击事故措施
风电场防止风电机组雷击事故措施风电场是利用风能发电的重要设施,但由于其高处位置和金属结构等特点,容易成为雷击的目标。
雷击风电机组可能导致设备损坏、发电停止甚至火灾等严重后果,因此必须采取有效的措施防止雷击事故的发生。
以下是一些常见的措施:1.雷电监测系统:在风电场周围建立雷电监测系统,通过实时监测雷暴活动情况,以提前预警风电机组和人员,确保安全转避。
2.超高大风避雷装置:安装超高大风避雷装置,可大大降低风电机组被雷击的概率。
该装置采用棒状闪络绳、金属网和接地装置等,构成一个良好的避雷网,能够吸引雷电并将其引入地下。
3.接地系统的建设:准确设计和建设风电机组的接地系统,确保接地电阻低于一定标准。
接地系统能够将雷电引入地下,以保护风电机组设备免受雷击。
4.避雷针/避雷网:在风电机组的周围安装避雷针或避雷网,以降低雷击的可能性。
避雷针通过尖端放电,将雷电引导到地下,避免了对风电机组的伤害。
5.避雷防护盖:对风电机组的机舱部分安装避雷防护盖,减少雷击的可能性。
避雷防护盖能够吸引和引导雷电分散,避免雷电直接击中敏感部位。
6.防止静电聚集:有效地排除风电机组上的静电,减少雷击的可能性。
可以通过在机组上加装静电释放装置等方法来实现。
静电释放装置能够及时将静电释放到大气中,减少风电机组周围的电场变化。
7.高压装置的防护:电力设备和输电线路等高压装置容易成为雷击的目标,必须采取相应的防护措施。
可以通过安装避雷针、避雷网等设施,建立有效的接地系统,保护高压装置免受雷击。
8.定期维护和检测:定期对风电场的防雷设施进行维护和检测,确保其正常运行。
包括检查避雷装置的完好性,及时更换损坏的部件,保证其良好工作状态。
9.停电保护:在雷电活动频繁的天气条件下,可以考虑临时停电措施,以确保人员和设备的安全。
及时关闭风电机组,减少雷击风险。
总之,为了防止风电机组的雷击事故,必须采取一系列的措施,包括建立雷电监测系统、安装避雷装置和避雷网、做好接地系统、保护静电聚集、维护和检测等。
浅谈风电机组的雷电预防
浅谈风电机组的雷电预防随着发电需求的增加,我国风电机组迎来了发展的春天,同时,受制于传统诟病,其质量安全受到了广泛关注。
雷击时,电流直接在风电机组传输入地的路径中产生巨大的热效应和机械效应,为了有效防范风电机组桨叶、轴承及传导线路工作部件遭损坏,应该根据地域特点,重视风电机组设计技术应用,减少其机身遭雷击的概率。
同时,在平时防护工作中,应该加大风电机组的检测力度,避免机组基础部件损坏,以有效防止风电机组潜在破坏。
标签:风电机组;雷电预防;雷电传导引言目前机组容量和机组长度加大,增加了机身暴露部位,在雷电天气中更容易遭雷击。
传统的风电机组在设计上存在缺陷,其技术不能完全满足现在防雷需求,因此,应该在传统风电机组防护基础之上,探索和应用新的防雷技术,以便于设备安装、故障排除及入地电阻降低,使之能够化解雷击所产生的热效应和机械效应,确保风电机组足够的抗雷击能力。
1风电机组的雷击特性1.1雷击强度桨叶是风电机组结构中的一部分,风桨叶尖在雷击时是首先传导的部位,但是绝不是雷击的唯一部位。
根据滚球法的概念,桨叶侧面、轮毂、机舱及塔筒高度凡是大于滚球半径的部位都能是雷电造访的地方。
风电机组遭到雷击时,由于每次的雷击电流与雷击距都不同,因此,其破坏范围也不相同。
当雷电强度大时,相应的雷击距离也较大,滚球半径也相应增大,根据滚球法概念,风电机组桨叶侧面、轮毂、机舱及塔筒部位雷电造访的范围相对窄小,所造成的的破坏性也较小;当雷击强度小时,相应的雷击距离较小,而滚球半径减少,那么雷电造访的范围就会变大,所造成的破坏性较大,防护困难加大。
1.2雷击率风电机组雷击率不仅仅与当地气象气候、地势等条件有关,还与其受雷面积有关。
目前风电机组内部容量在扩大,机组高度及桨叶、机舱等尺寸相应增大,使得雷击时风电机组暴露面积扩大。
根据滚球法理论,将滚球面依次沿着桨叶、机舱及塔筒滚动,所形成的球心三维面即机组受雷面,当风电机组尺寸增大时,桨叶、机舱及塔筒形成的受雷面积也增大,使得雷击概率增加。
风力发电机组内部防雷要点
风力发电机组内部防雷要点摘要:随着风电机组单机容量和风电场规模的增大,风电场的安全运行问题日益受到重视。
在影响风电场安全运行的诸多因素中,遭受雷击是一个重要方面。
本文结合风电机组防雷的研究成果,对风电机组的雷击过程、雷击损坏机理以及防雷措施进行了其内部防雷设计的要点阐述。
关键词:风电机组雷击屏蔽电涌保护0、引言由于现代科学技术的迅猛发展,风力发电机组的单机容量越来越大,为了吸收更多能量,轮毂高度和叶轮直径随着增高,风机的高度和安装位置决定了它是雷击的首选通道,而且风机内部集中了大量敏感的电气、电子设备,一次雷击带来的损坏将是非常大的。
因此,必须为风机内的电气、电子设备安装完整的防雷保护系统。
1、雷电对风电机组的危害雷电对风电机组的危害风力发电机通常位于开阔的区域,而且很高,所以整个风机是暴露在直接雷击的威胁之下,被雷电直接击中的概率是与该物体的高度的平方值成正比。
兆瓦级风力发电机的叶片高度达到150m以上,因此风机的叶片部分特别容易被雷电击中。
风机内部集成了大量的电气、电子设备,可以说,我们平常用到的几乎每一种电子元件和电气设备,都可以在一台风电机组中找到其应用,例如开关柜、马达、驱动装置、变频器、传感器、执行机构,以及相应的总线系统等。
这些设备都集中在一个很小的区域内。
毫无疑问,电涌可以给风电机组带来相当严重的损坏。
以下的风力发电机数据由欧洲几个国家提供,其中包含了超过4000台风力发电机的数据。
表1是德国、丹麦和瑞典三国这些事故的汇总表。
由雷击导致的风力发电机损坏数量,每100台平均每年3.9次到8次。
从统计数据上显示,在北欧的风力发电机组中,每100台每年有4-8台遭受雷击而损坏。
值得注意的是:虽然损害部件是不相同的, 但是控制系统部件雷击损坏占40-50%。
2、雷电的破坏形式设备遭雷击受损通常有4种情况,一是,设备直接遭受雷击而损坏;二是,雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、电源线或其他金属管线侵入设备使其受损;三是,设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“反击”而损坏;四是,设备因安装的方法或安装位置不当,受雷电在空间分布的电场、磁场影响而损坏。
风电机组雷击损伤分析与防护
风电机组雷击损伤分析与防护摘要:风能越来越被认为是清洁的可再生能源。
中国的风力发电储量庞大,分布广泛,风力发电正在迅速发展,成为仅次于欧洲、美国和印度的世界主要市场之一。
随着风力发电自主能力的提高,风力发电塔越来越高。
此外,大型风力发电机通常安装在开阔的山区或山区,这增加了它们闪电的可能性。
例如,对风力涡轮机的防雷设计给予了相当大的关注。
本文将介绍机组雷电的特点和叶片及轴承部件雷电的破坏机理,探讨机组直接雷击的防护措施。
关键词:风能;风力发电机;雷电防护;措施分析;前言由于风力发电机所处的地理位置和建筑结构,闪电撞击的可能性增加,从而使闪电成为影响风力发电机安全运行的一个重要因素。
应根据风力发电机的特点和风力发电场的实际情况来考虑风力发电机的防雷问题。
根据综合管理、全面防御、多重保护和分层保护的原则,雷击防护系统的工程设计应采用防雷和防雷电磁脉冲法,以减少直接闪电和灵敏闪电对风力单位的影响。
一、风力发电机组雷击特性1.雷击部位风力发电一般建在沿海地区、高山等由于其独特的结构,它们很容易在该国不同地区的不同情况下引起风暴。
根据调查数据和使用滚动球法进行的研究,受闪电影响的风力发电机的主要组成部分是叶片、风球、电力系统、控制系统(轴承、舱)和发电机。
2.雷击概率分析在国外进行的研究表明,闪电对风力发电机的影响率如下:叶片(15-20%)、电力系统(15-25%)、控制系统(40-50%)和发电机(5%)。
从图1的几何角度来看,当单位高度和叶片长度增加时,沿单位滚珠丝杠产生的空间照度会增加和增加,从而增加闪电撞击单位的可能性。
由于叶片位于不同的空间位置,因此单位空间的照度曲面也会发生变化。
研究表明,叶片的单位高度和长度与闪电的概率直接相关,叶片的倾斜对单位闪电的概率有重大影响。
国外实验数据表明,当一个刀片直接向上滚动时,被闪电击中的可能性最大,另外两个刀片正好在两侧。
图1显示了正上方的叶片,通过左侧和右侧叶片的最外侧点与地面上的两个点相切,形成了一个曲面。
雷击对风力发电机组的影响及改进措施
雷击对风力发电机组的影响及改进措施雷击对风力发电机组的影响及改进措施1 雷击对风力发电机组的影响风力发电特点是:风机分散安置在旷野,大型风机叶片高点(轮毂高度加风轮半径)达89~117m,易受雷击;风力发电机组的电气绝缘低(发电机出口电压690V,且大量使用自动化控制和通信元件)。
因此,就防雷来说,其环境远比常规发电机组的环境恶劣。
风力发电机组是风电场的贵重设备,价格占风电工程投资60%以上。
若其遭受雷击(特别是叶片和发电机贵重部件遭受雷击),会造成风力发电机组叶片爆裂、电气绝缘击穿、自动化控制和通信元件烧毁等等。
除了损失修复期间应该发电所得之外,还要负担受损部件的拆装和更新的巨大费用。
丹麦LM公司资料介绍:1994年,在雷电活动少的丹麦境内注册的运行风机,受到雷害损坏超过6%,修理费用估计至少1500万克朗(当年丹麦装机540MW,平均2.8万克朗/MW )。
按LM公司估计,世界每年有1%~2%的风力发电机组叶片受到雷电袭击。
叶片受雷击的损坏中,多数在叶尖,是容易被修补的,但少数情况则要更换整个叶片。
雷击风机常常引起机电系统的过电压,造成风机自动化控制和通信元件的烧毁、发电机击穿、电气设备损坏等事故,所以,雷击是威胁风力发电机组经济运行的严重问题。
2影响机理分析因风力发电机组所处的地形位置不同,雷击事故率有所不同,地处山区的风力发电机组其雷击事故率最高;且雷击事故中,大部分不是由于直击雷引起的,而是非直接累积造成的损害。
我国东南沿海和北部山区是风能资源丰富的地区;但该地区地形复杂,雷暴日较多,应充分重视雷击给风电机组和运行人员带来的巨大威胁。
风力发电机组遭雷击受损通常有四种情况,一是直接遭受雷击而损坏;二是雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、电源线或金属管线侵入使设备受损;三是设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“反击”而损坏;四是设备安装的方法或安装位置不当,受雷电在空间分布的电场、磁场影响而损坏。
风电场雷击事故的分析及防范措施
风电场雷击事故的分析及防范措施第一篇:风电场雷击事故的分析及防范措施风电场雷击事故的分析及防范措施摘要:风电场经常发生雷击跳闸事故,通过对事故的分析,提出在多雷山区应采取的一些防雷措施。
关键词:风电场雷击防雷分析防雷措施一、引言架空输电线路是电力网及电力系统的重要组成部分,由于它暴露在大自然中,易受到外界的影响和损害。
而雷击是其中最主要的一个方面。
架空输电线路所经之处大都为旷野或丘陵、高山,输电线路长,遭遇雷击的机率较大。
雷击放电引起很高的雷电过电压,是造成线路跳闸事故的主要原因。
据统计,雷击引起的跳闸事故占电力系统事故的50%~70%。
二、典型故障就拿某风电场为例,某风电场地处丘陵地带,依山傍水,雷电活动较为活跃。
当地气象部门统计资料表明该地区落雷较多且强度较大,是典型的多雷地带。
进入春夏季节后,该风电场35kV集电线路发生多次雷击事故。
最严重的一次雷击发生在六月中旬,四条35kV集电线路过流保护动作跳闸,两条线路35kV开关柜内过压保护器炸裂。
巡线后发现线路杆塔及箱式变压器高压侧多处避雷器被击毁,多处瓷瓶炸裂。
风机内多个交换机和网关损坏,严重影响了风电场的安全生产运行。
三、雷电事故的判别及特征架空电力线路由雷电产生的过电压有2种:一种是雷击于线路或杆塔引起的直击雷过电压;另一种是雷电产生电磁感应所引起的感应雷过电压。
其中,感应雷过电压是引起线路故障的主要原因。
经分析该风电场易遭受雷击的杆塔大都是:(1)山顶的高位杆塔或向阳半坡的高位杆塔。
(2)临水域地段的杆塔。
(3)山谷迎风口处杆塔。
而雷电反击是引起箱式变压器内避雷器以及风机内交换机和网关损坏的主要原因。
四、雷击故障产生的原因分析(1)该地区属于多雷区,气象统计数据表明其年均雷暴日在60d 以上,分布在此区段的35kV架空线路受雷击率较高。
而该风场线路设计时没有考虑其环境特殊性,基本按常规设计。
(2)35kV线路上没有安装避雷线,防雷主要靠安装在线路上的避雷器,而避雷器只安装在变电站的出线侧和配电变压器的终端杆,这样造成线路中间缺少保护。
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雷电流对风电机组的危害及安全防护措施
发表时间:2019-07-09T15:27:46.660Z 来源:《电力设备》2019年第6期作者:黄伟信姚崧奇周林
[导读] 摘要:雷击灾害是自然界中对风电机组产生物理危害的重要威胁之一,并且可能导致风电机组不能安全运行。
(广东省阳江市气象局广东阳江 529500;阳西县气象局广阳江 529800)
摘要:雷击灾害是自然界中对风电机组产生物理危害的重要威胁之一,并且可能导致风电机组不能安全运行。
本文主要结合实际情况,分析了雷电对于风电机组的危害,并提出了一些防护措施,以供相关部门参考。
关键词:雷电流;风电机组;危害;防护措施
当今社会,资源日益紧张的现象越发明显,风力发电凭借高效清洁的特点,逐渐受到人们的青睐。
我国的风力发电多年以来已实现翻番增长,并且还在迅速发展,全国各地都争先恐后地开发风力发电项目。
在这样的大好形势之下,相关专家表示,在发展风电行业的同时也要注意在防雷接地方面的措施,若没有处理妥当,有可能会引发风电机组发生雷击事故。
1、风电机组雷电防御的概述
风电机组的构造、材质以及安装方式在很大程度上决定了其遭受雷电灾害的可能性较大,随着现代科学技术的不断进步,风电机组的单机容量也逐渐变大,为了可以吸收更多能量,轮毂高度与叶轮直径也越来越高,风机的安装高度与安装位置致使其成为了雷击的首选通道,同时风机内部也集中了大量较为敏感的电子、电气设备,如果遭遇雷击,必将带来巨大的损失。
可见,为风机内的电子、电气设备安装完善的防雷保护装置是非常有必要的。
通过安装相应的防雷保护系统,使设备得到保护,从而减少维护与维修的费用,并且能够提升设备正常运行的时间。
站在效率的角度去看,应该从风电机组的设计之初就将防雷保护的问题考虑在内,如此一来就能够有效避免日后昂贵的维修费用,减少工程改造。
只有设备的高效运行才可以将投资尽快收回,也只有这样,才能吸引更多的投资者接收这一项目。
2、雷电的形成
雷电的形成是由于空气汇中的冰晶、尘埃等物质在云层中翻滚时,经过一些较为复杂的过程,使这些物质分布带上正电荷或是负电荷。
经过一系列的运动,带着相同电荷的质量相对较重的物质会到达云层的下部,带着相同电荷质量相对轻一点的物质会到达云层的上部。
如此一来,同性电荷的汇集就产生了一些带电中心,当异性带电中心之间的控制遭到强大电场击穿的时候,就产生了“云间放电”(即为雷电)。
带负电荷的云层向下移动接近地面时,地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷,随着电场的不断增强,雷云向下形成下行先导,同时地面上的物体会形成向上闪流,两者相遇就会产生对地放电,此时非常容易引发雷电灾害。
通常雷击的有三种形式:直击雷、感应雷、球形雷。
雷电灾害主要有以下4个特点:
(1)雷电流的变化梯度较大:雷电流变化梯度有时可高达10千安/微秒。
(2)发生时间较短:雷电分为3个阶段,即为先导放电、主放电、余光放电,整个过程的发生时长不会超过60微秒。
(3)冲击电流大:雷电产生的电流高达几万至几十万安培。
(4)冲击电压较高:强大的电流形成的交变磁场感应电压可达上亿伏。
3、雷电流对风电机组的危害
风电机组设备遭受雷击损害的形式通常分为4种:第一种是由于直接遭受雷击而受到损坏;第二种是雷电脉冲沿着连接设备的一些信号线、电源线等金属管线侵入设备,从而使设备受损;第三种是由于设备接地体在雷电发生时形成的瞬间高电位产生的地电位反击而受到损坏;最后一种情况是因为设备安装位置或者安装方法不当,使其受雷电在空间分布的电场、磁场影响而造成损坏。
由于风力发电机组的叶片位置相对较高,因此叶片无疑是最容易遭受雷击损坏的部件,其他部件遭感应雷与球形雷的风险也会随之增加。
风力发电机组的叶片是其中最为昂贵的部件之一,大多数的雷击事故都只是对叶片的叶尖部分造成损坏,叶片整个损毁的情况较少。
叶片遭受雷击损坏主要分为两个方面:第一是雷电击中叶尖之后,释放出大量的能量,强大的雷电流致使叶尖部分的内部构造温度急速上升,水分受热汽化膨胀,进而形成巨大的机械力,导致叶尖结构爆裂破坏,甚至使整合叶片发生开裂的情况。
另一方面是由于雷电形成较大的声波,对叶片的构造产生冲击破坏。
4、风电机组的雷电安全防护措施
4.1采用先进的防雷电材料
根据雷电对风电机组设备的破坏特征,实验证明减少被击物机构的内部阻抗,对形成通路就能够避免遭受雷击破坏。
针对这一特征,在叶片上翼面符合材料中添加有着较好导电性能并且比重较轻的碳纤维,同时在叶尖的位置安装一个接闪器,利用电缆与叶片法兰连接,再由轮毂通过塔架内的接地线入地网构成雷电通道(若通道内转动部分导电性能不能达到相应的导电要求,可安装导电滑环进行解决)。
当雷击击中叶片的时候,强大的雷电流通过雷电通道安全泄入大地,进而实现雷电的安全防护,达到避雷效果,避免雷电对叶片以及其他设备产生损坏。
这种做法其实是将叶片当作引雷针,将周围的雷电引来并提前放电,所以尤其要注意雷电通道的阻抗要非常小,连接导线要有足够的导电截面以及较好的导电性,接地网一定要确保尽量小的阻抗值。
4.2通过避雷网进行雷电防护
通过避雷网对雷电进行防护,将风场被全部建筑工程基础以及地桩间通过导电截面足够的金属导体连接为一体形成较为可靠的有着低电阻的接地网,接地电阻越小越好。
因为对地电阻小,强大的雷电流可以迅速散流至大地,进而使设备免受高电压、强电流的冲击,进一步对设备起到良好的雷电防护效果。
4.3通过防雷器对雷电进行防护
防雷器即为电涌保护器,在风力发电机组电力电缆与通讯控制线线路上安装相应的防雷器,就可以将因雷电感应而侵入的电力电缆线、信号传输线的高压限制在一定的安全范围之内,确保设备不被击穿,进而达到雷电防护的效果。
除此之外,由于通讯设备比较脆弱、抗干扰能力相对较差,为了能够避免雷电产生的影响,建议风力发电机组与风场监控系统的通讯联系使用光纤传输。
4.4通过新技术对雷电进行监测
在叶片上嵌置光导纤维,同时配备综合配套的软件系统,对叶片上的温度、载荷、潜在破坏以及断裂、雷电打击等情况起到连续不间断的全天候的监测作用,并且提供适时的预警或是维修警告,而无需停机检查,对风机实施优化运营与使用,从而提高运行的稳定性和可
靠性。
4.5等电位连接
风力机内部的搭接要求在风力机的零部件之间建立等电位连接,这些等电位连接能够在雷电发生时对解除电压与跨步电压提供相应的保护作用,设备的等电位连接在预防雷电流对电子、电气设备系统的损害方面起着至关重要的作用。
风力机机舱中布置着两台控制柜,雷电将会从上层通过等电位连接向下层进行转移,当雷电流通过等电位连接带电流的时候,控制箱与机舱以及两控制箱之间存在较高的电位差,很大可能会导致击穿放电造成控制柜的部件遭到破坏,良好的等电位连接可以预防此类现象的出现。
电力电缆屏蔽层、计算机逻辑地、箱式变压器重复接地、讯号线路屏蔽层、电气安全地及屏蔽地、SPD的连接地等应与等电位接地端子进行连接。
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作者简介
黄伟信(1979-),男,汉族,广东省化州人,本科学历,工程师,从事研究方向或职业:气象防雷。