风力发电机组防雷设计方案
风力发电机组防雷设计方案
风力发电机组防雷设计方案深圳天顺科技有限公司曾中海一:概述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。
二:风机对比介绍风电变速恒频风力发电系统,主要分为双馈式和直驱式。
双馈式风力发电系统由于其变流器容量(滑差功率)只占系统额定功率的30%左右,能较多地降低系统成本,因此双馈式系统受到了广泛的关注。
与双馈式相比,直驱式采用低速永磁同步发电机结构,无需齿轮箱,机械损耗小,运行效率高,维护成本低,但是,由于系统功率是全功率传输,系统中变流器造价昂贵,控制复杂(本文重点介绍直驱式风电系统雷电防护)。
直驱风力发电系统风轮与永磁同步发电机直接连接,无需升速齿轮箱。
首先将风能转化为频率和幅值变化的交流电,经过整流之后变为直流,然后经过三相逆变器变换为三相频率恒定的交流电连接到电网。
通过中间电力电子变化环节,对系统有功功率和无功功率进行控制,实现最大功率跟踪,最大效率利用风能。
直驱式风力发电系统中的电力电子变换电路(整流器和逆变器)可以有不同的拓扑结构(常见2种见图1、2)。
图1图2三:设计依据标准1、Germanischer Lloyd; Vorschriften und Richtlinien, Kapitel IV: Nichtmaritime Te chnik, Abschnitt 1: Richtlinie für die Zertifizierung von Windeenergieanlagen 《GL指导文件IV‐1风力发电系统》2、IEC 61400-24 Wind turbine generator systems –Part 24: Lightning protection《IEC61400‐24风力发电系统防雷保护》3、IEC 62305 Protection against lightning 《IEC62305雷电防护》《GL 指导文件》是风机安装、测试和认证的标准,该标准也包含了对风机雷电防护的具体要求,是风机防雷保护的基础性文件。
风力发电防雷工程施工方案
一、项目背景随着风力发电事业的快速发展,风力发电机组越来越多地应用于各种地形和气候条件,雷电灾害对风力发电机组的安全稳定运行造成严重威胁。
为提高风力发电机组防雷能力,确保发电设备安全可靠运行,特制定本风力发电防雷工程施工方案。
二、施工目标1. 提高风力发电机组防雷等级,降低雷击故障发生率;2. 确保施工质量,保证工程顺利进行;3. 按时完成施工任务,缩短停机时间。
三、施工范围1. 风力发电机组本体防雷;2. 风机塔筒及基础防雷;3. 风机平台及设备防雷;4. 风力发电场内其他设施防雷。
四、施工方法1. 风力发电机组本体防雷(1)在风力发电机组本体上安装避雷针,将雷电流引至地面;(2)在避雷针周围安装接地网,确保接地电阻符合要求;(3)对避雷针进行防腐处理,延长使用寿命。
2. 风机塔筒及基础防雷(1)在风机塔筒上安装避雷针,将雷电流引至地面;(2)在风机基础周围安装接地网,确保接地电阻符合要求;(3)对避雷针和接地网进行防腐处理。
3. 风机平台及设备防雷(1)在风机平台上安装避雷针,将雷电流引至地面;(2)在风机平台周围安装接地网,确保接地电阻符合要求;(3)对避雷针和接地网进行防腐处理。
4. 风力发电场内其他设施防雷(1)对风力发电场内其他设施(如电缆、变压器等)进行接地处理,确保接地电阻符合要求;(2)对风力发电场内其他设施进行防腐处理。
五、施工要求1. 施工前,对施工人员进行技术培训,确保施工人员掌握防雷施工技能;2. 施工过程中,严格按照施工图纸和规范进行操作;3. 施工过程中,加强施工现场安全管理,确保施工安全;4. 施工过程中,做好施工记录,确保施工质量;5. 施工完成后,进行防雷效果测试,确保防雷设施符合要求。
六、施工进度1. 施工前期准备:5天;2. 风力发电机组本体防雷施工:10天;3. 风机塔筒及基础防雷施工:15天;4. 风机平台及设备防雷施工:10天;5. 风力发电场内其他设施防雷施工:5天;6. 施工验收及测试:5天。
风力发电防雷方案
风力发电机系统
防雷解决方案
设计单位:OBO 中国培训中心(沈阳) 技术支持:利德风能(沈阳)
2007 年 12 月
联系人:孟红
风力发电机系统防雷解决方案
目
录
一、风力发电系统防雷配置表 二、风力发电机系统简介 三、引言 四、雷电造成的危害 五、设计总则 六、设计方案 七、防雷器配置表 八、维护与保修 九、附件
电网中由于故障或其它原因会突然停电。突然停电将给电力、银行金融、国防以及其它 部门带来不可估量的损失。UPS 的功能就是在突然停电的情况下,在很短的时间内及时将备 用电源投入,保证用电设备供电的连续性,使用电设备在突然停电的情况下仍能继续工作一 段时间或长期运行。但 UPS 不能消除暂态过电压,在电网停电 UPS 动作的情况下,反而会产 生暂态过电压。在暂态过电压的作用下,UPS 自身有可能被损坏。
风力发电系统防雷设计研究
风力发电系统防雷设计研究风力发电系统是一种利用风能转化为电能的装置,具有可再生、清洁、环保等优点,正逐渐成为全球能源结构调整的重要部分。
由于风力发电系统通常建在高处,暴雨、雷电等天气现象容易导致系统遭受雷击,引发安全隐患和设备损坏。
对风力发电系统进行防雷设计是非常重要的。
一、风力发电系统的防雷设计原则:1.系统的安全可靠性是最重要的考虑因素。
2.尽可能减小风力发电系统的雷击危害。
3.遵循国家相关防雷标准,确保系统的合规性。
二、风力发电系统的防雷设计内容:1.系统常规防雷保护措施:(1)系统接地设计:风力发电机组、输电线路和绝缘线设计良好的接地系统,可有效地降低雷击危害。
(2)引雷器:在风力发电系统中设置引雷器,将雷电引入地下或者避免直接击中关键设备,减少雷击对设备的损害。
(3)避雷针:在发电塔上安装避雷针,防止塔上人员遭受雷击伤害。
(4)金属防护:使用避雷针、金属网等材料对设备进行金属防护,形成电磁屏蔽,防止雷击对设备造成直接伤害。
2.高频保护系统设计:(1)设置防雷川流式闭合环节,对外部大气环境中的雷击脉冲进行拦截、吸收和消散,保护风力发电系统的高频设备。
(2)通过使用避雷器、稳压器等设备,对高频电路进行保护,防止雷击冲击对设备电路产生干扰和破坏。
3.系统的过电压保护设计:(1)使用过电压保护器对系统进行过电压保护,及时将过电压释放到地下或外部大气环境中,防止过电压对系统设备产生危害。
(2)设置过电压保护器的位置、数量和规格应根据系统的整体特点进行选择,确保可靠性和合理性。
4.系统的电气接地设计:(1)风力发电机组和输电线路的接地设计应符合相关防雷标准,确保接地电阻小于设计要求。
(2)通过设置接地体,提高接地效果,减小系统感应电阻,保护系统的安全运行。
5.系统的维护和监控:定期对风力发电系统进行维护和检测,确保系统设备的正常运行,及时处理可能存在的安全隐患。
总结:风力发电系统的防雷设计是保护系统设备和人员安全的重要环节。
风电避雷工程施工方案设计
随着风电行业的快速发展,风电项目遍布全国各地,其中避雷工程是风电项目安全运行的重要保障。
为保障风电场设备安全,降低雷击事故发生率,特制定本风电避雷工程施工方案。
二、工程概况1. 工程地点:某风电场2. 工程规模:风电场内共计安装100台风机,其中避雷针100根,接地网100套,避雷器100套。
三、施工方案设计1. 施工组织机构(1)项目经理:负责全面管理项目,确保工程进度、质量和安全;(2)技术负责人:负责技术指导和施工方案实施;(3)施工队长:负责施工队伍的管理和现场施工;(4)安全员:负责现场安全监督和事故处理。
2. 施工工艺(1)避雷针安装:根据设计要求,在风机塔筒上安装避雷针,确保避雷针与塔筒连接牢固;(2)接地网铺设:在风电场内铺设接地网,确保接地网与避雷针连接,形成良好的接地系统;(3)避雷器安装:在风机附近安装避雷器,确保避雷器与接地网连接,提高雷击防护能力。
3. 施工步骤(1)现场勘查:对风电场进行现场勘查,了解地形、地质、气候等条件,为施工提供依据;(2)材料准备:根据设计要求,准备避雷针、接地网、避雷器等材料;(3)施工准备:组织施工队伍,进行技术交底和安全教育;(4)避雷针安装:按照设计要求,在风机塔筒上安装避雷针,确保连接牢固;(5)接地网铺设:按照设计要求,在风电场内铺设接地网,确保与避雷针连接;(6)避雷器安装:按照设计要求,在风机附近安装避雷器,确保与接地网连接;(7)施工验收:对施工质量进行检查,确保符合设计要求。
四、施工质量控制1. 材料质量:严格按照设计要求,选用合格的材料;2. 施工质量:严格按照施工工艺进行施工,确保工程质量;3. 检查验收:对施工质量进行检查,确保符合设计要求。
五、施工安全措施1. 施工现场安全防护:设置安全警示标志,加强安全防护措施;2. 施工人员安全培训:对施工人员进行安全培训,提高安全意识;3. 施工现场安全监督:加强施工现场安全监督,及时发现和处理安全隐患。
风力发电机防雷系统的组成、措施及思路
风力发电机防雷系统的组成、措施及设计思路1.风电防雷的组成风电的防雷主要由雷电电磁脉冲防护系统和直击雷防护系统组成。
雷电电磁脉冲防护系统主要针对风电的掌握系统;直击雷防护系统主要包括风塔、叶片及接地系统的防护。
从构筑物的角度进行考虑,风塔可以进行LPZ进行防雷分区,依据这种分区方式同样可以确定风塔的不同位置需要实行什么样的防护措施。
依据危急成都进行划分:处于LPZO区的部分包括叶片、风速仪,LPZ1区包括:风机(机舱)罩、塔桶内电缆、,LPZ2区包括: 变浆柜、掌握柜、等。
2.掌握系统的防雷设计对于处于野外高雷击风险环境的雷电电磁脉冲防护应重点考虑采纳等电位、屏蔽及在掌握线路上安装SPD。
3. 1机舱内的等电位系统设计风电掌握机舱内主要有变浆掌握柜、制动掌握柜、机械箱(齿轮箱)、液压掌握柜、发电机及传动系统,由于各系统之间的链接主要是靠地板的链接,各金属外壳间存在肯定的接触电阻,所以应重点做好设施之间的等电位链接,可在用紫铜带或者铜编织带进行牢靠的等电位链接。
4.2屏蔽措施屏蔽措施主要针对目前国内一些风机外科采纳高强度玻璃钢材料而言,由于雷电电磁脉冲的冲击是在空间范围内存在的,所以,为了削减机舱内电子设施受雷电电磁脉冲的冲击,应采纳金属的机舱罩, 减弱雷电电磁脉冲对机舱内设施的影响,减小雷电电磁脉冲的强度,同时也可有效的削减雷电电磁脉冲在线路上产生的浪涌脉冲。
2.3在不同位置安装相应的SPD依据国外风场的统计数据表明,风电场因雷击而损坏的主要风电机部件是掌握系统和通讯系统。
雷击事故中的40%〜50%涉及到风电机掌握系统的损坏,15%〜25%涉及到通讯系统,15%〜20%涉及到风机叶片,5%涉及到发电机。
由此可见,雷电对风机系统遭成的影响是不同的,进行具有针对性的防护是避开和削减事故的重要手段。
依据IEC61312-3. 61024和61400及GB500577994中关于雷电流安排的推举计算可计算出风机内部不同系统存在的雷击电流强度。
风力发电系统防雷设计研究
风力发电系统防雷设计研究
风力发电系统的防雷设计主要包括以下几个方面:
对于风力发电机组而言,需要采取有效的接地措施。
将风机塔杆与地面之间建立良好
的接地系统,可以有效地分散和引导雷电流,减少雷击对风机本体的破坏。
在设计过程中,应根据具体地理条件和风机塔杆的高度确定合理的接地形式和接地电阻,确保接地系统的
可靠性。
风力发电机组绕组的内部绝缘应具备较高的耐雷击能力。
采用合适的介质和绝缘结构,如特殊的绝缘纸或绝缘漆涂层,可以有效提高绕组的耐雷击性能。
对于电机的定子线圈,
还可以设置较好的绝缘距离和绝缘结构,以增加其防雷击能力。
风力发电系统的设备和设施应具备良好的防雷击能力。
风机塔杆和机舱罩体等外露部
分应选用具有较高绝缘性能的材料,并采用合适的接地方式,以减少雷电对设备的影响。
对于控制系统和仪表设备等关键设施,也应合理地设置防雷击措施,如安装避雷针等。
风力发电系统的防雷设计还要考虑在运行过程中的实际情况。
特别是在风力较大、雷
电活动频繁的地区,应加强对系统的监测和保护。
可以采用雷电监测仪和防雷击装置等设备,及时预警并采取相应的措施,保护风力发电系统的安全运行。
风力发电系统的防雷设计是保障系统安全运行的关键要素。
通过合理的接地设计、高
耐雷击的绝缘材料和结构、良好的设备防护措施以及实时的系统监测和保护等措施,可以
最大限度地降低雷击对风力发电系统的影响,保障其长期稳定运行。
风力发电场防雷接地施工方案的设计与实践
风力发电场防雷接地施工方案的设计与实践一、引言风力发电场是当今绿色能源发展的重要组成部分,而在发电场的建设过程中,必须考虑到防雷问题。
本文将介绍风力发电场防雷接地施工方案的设计与实践,以确保发电设备的安全和稳定运行。
二、风力发电场防雷接地施工方案设计1. 风力发电场的特点风力发电场分布广泛且高度暴露,容易受到雷击的影响。
因此,防雷接地施工方案设计必须考虑到风力发电场的特点,包括地形、气候等因素。
2. 地面接地设计地面接地是防雷接地施工方案的关键部分。
在设计中应考虑地下土壤的电阻率、风力发电机组的功率等因素,以确保接地系统具有足够的导电性能。
3. 避雷针设计风力发电场通常需要安装避雷针,以吸引雷电击中。
在设计中,应考虑到风力发电场的高度和外形,合理确定避雷针的位置和数量。
4. 绝缘设计在设计防雷接地方案时,还需考虑到设备的绝缘设计。
通过合理的接地设计,可以减少雷击对设备的影响,确保风力发电机组的安全运行。
三、风力发电场防雷接地施工方案实践1. 施工材料的选择在实际施工过程中,应选择高质量的导电材料,包括铜材、铝材等,以确保接地系统的导电性能。
2. 施工操作规范施工操作必须符合相关的规范和标准,确保施工过程中的安全性。
施工人员应经过专业培训,并持有相关资质证书。
3. 施工现场管理在风力发电场的防雷接地施工过程中,应加强现场管理,确保施工进度、安全和质量。
定期检查施工设备和材料的质量,及时处理施工中的问题和隐患。
4. 施工后的测试与维护在防雷接地施工完成后,应进行必要的测试,以验证接地系统的有效性。
并制定相应的维护计划,定期检查和保养接地系统,确保其长期有效。
四、结论风力发电场防雷接地施工方案的设计与实践是保障发电设备安全运行的关键。
通过合理的施工方案设计,选择优质的材料,规范的施工操作和有效的维护,可以提高风力发电场的抗雷能力,保障设备的安全性和稳定性。
在未来的发展中,应进一步加强对风力发电场防雷技术的研究和改进,不断提高防雷接地施工方案的效果,为风力发电行业的可持续发展做出贡献。
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。
风力发电系统防雷设计研究
风力发电系统防雷设计研究随着风力发电系统在能源领域的广泛应用,其防雷设计也变得越来越重要。
风力发电系统的主要组成部分包括风力发电机、变频器、变压器、电缆等,这些部件在雷电环境中容易受到雷击的影响,从而对系统的稳定运行造成威胁。
风力发电系统的防雷设计至关重要。
风力发电系统的防雷设计应从以下几个方面进行考虑:1. 地质条件:在风力发电系统的选址阶段,需要考虑雷击频率和雷电密度等地质条件。
一般而言,雷击频率较高的区域容易受到雷击的影响。
在选址时应选择雷击频率较低的区域,从而减少系统受雷击的概率。
2. 避雷针:在风力发电机的顶部安装避雷针,可以起到引导雷击电流的作用,减少雷击直接击中风力发电机的可能性。
避雷针需要选择合适的材料和适当的高度,以确保其有效工作。
还应定期检查避雷针的状态,及时更换损坏的部件,以保证其正常工作。
3. 接地系统:风力发电系统的接地系统是防雷设计的重要组成部分。
合理的接地系统能有效降低系统的接地电阻,减少雷击对系统的影响。
接地系统应包括地网和接地电极等,地网的布置应合理,接地电极的埋深和距离应符合设计规范。
接地系统应定期检查和维护,以保证其正常工作。
4. 避雷器:风力发电系统中的电气设备容易受到雷击的影响,因此需要安装合适的避雷器进行保护。
避雷器主要分为金属氧化物避雷器和气体放电管避雷器两种类型。
避雷器应根据系统的电压等级和雷击等级选择合适的类型和参数。
避雷器的安装位置也需要经过合理布置,以提高其保护效果。
5. 措施的综合考虑:在风力发电系统的防雷设计中,需要综合考虑上述各个因素,并合理安排布局和选择合适的设备。
还需要制定详细的防雷管理制度和应急预案,加强对风力发电系统的日常巡检和维护,及时排除潜在的雷击风险。
风力发电系统的防雷设计是保证系统安全稳定运行的重要措施。
通过合理的选址、安装避雷针、构建良好的接地系统、安装合适的避雷器等措施,可以有效减少系统受雷击的风险,提高系统的可靠性和稳定性。
风电防雷方案
风电防雷方案引言风力发电作为一种可再生能源的代表,已经得到了广泛的应用和推广。
然而,在风电发电过程中,往往会遇到雷电活动带来的不利影响,因此,设计一套有效的风电防雷方案是至关重要的。
本文将介绍一种基于现有技术的风电防雷方案,以降低风电场遭受雷击的风险,保障风力发电系统的安全运行。
防雷原理风电防雷方案的基本原理是通过合理的设计和配置,将雷电的能量引导到地下,使其远离风力发电设备和附属设施,从而保护风电设备免受雷击伤害。
主要的防雷设施包括避雷针和接地装置。
避雷针用于吸引和接收雷电,而接地装置则用于将雷电流导入地下,避免流入风力发电设备。
避雷针设计避雷针是一种能够吸引雷电的装置,其设计应符合以下要求: - 高度:避雷针的高度应足够高,以充分吸引雷电。
- 强度:避雷针应具备足够的强度,能够承受雷电的冲击和高风速的挑战。
- 安装位置:避雷针应安装在风力发电设备附近的高处,例如塔架顶部。
接地装置设计接地装置的设计应考虑以下因素: - 材料选择:接地装置需要选择具有良好导电性的材料,例如铜或铜合金。
- 电阻:接地装置的电阻应尽可能小,以确保雷电能够快速地被导入地下。
- 耐腐蚀性:接地装置应具备良好的耐腐蚀性,以保证其长时间的使用寿命。
- 套管:接地装置通常会采用套管保护,以提高其结构强度。
方案实施在实施风电防雷方案时,以下步骤是必不可少的: 1. 选址评估:在选址评估过程中,需要考虑当地的雷电活动频率、地形条件等因素,并合理选择风电场的建设地点。
2. 设计和安装:根据选址评估结果和风电场的实际情况,设计合理的避雷针和接地装置方案,并进行安装。
3. 巡检和维护:定期巡检避雷针和接地装置的状态,并及时进行维护和修复。
4. 培训和宣传:为风电场员工提供相关的风电防雷知识和培训,增加其对防雷措施的认知和意识。
风电防雷方案的效果评估为了评估风电防雷方案的效果,可以从以下几个方面进行考察: - 雷击次数:比较安装了防雷设施的风电场和没有安装防雷设施的风电场的雷击次数,以评估防雷方案的有效性。
风力发电机组防雷接地施工专项方案
目录1.编制目的 (2)2.风电厂地貌及接地电阻要求 (2)3.编制依据 (3)4.防雷接地系统 (3)4.1总接地网 (3)4.2风力发电机组接地布置 (3)4.3集电线路铁塔接地型式 (4)5.接地材料 (6)5.1材料选择 (6)5.2材质要求 (6)6.质量保证措施 (6)7.安全保证措施 (6)防雷接地施工专项方案1.编制目的目前,风力发电被称为明日世界的能源。
由于它属于可再生能源,为人与自然和谐发展提供了基础,而且不像火电、核电、水电会造成环境问题,所以符合社会可持续发展对能源的要求。
所以,风力发电已在我国达到了举足轻重的地位。
然而,风力发电机组是在空旷、自然、外露的环境下工作,不可避免的会遭受到直接雷击。
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。
主体高度约80米、叶片长度约45米、即最高点高度约为120米的风机,在雷雨天气时极易遭受直接雷击。
雷击是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。
风机的防雷是一个综合性的防雷工程,防雷设计的到位与否,直接关系到风机在雷雨天气时能否正常工作,并且确保风机内的各种设备不受损害。
为保证风力发电机组的正常、安全使用,特编制此方案。
2.风电厂地貌及接地电阻要求甄家湾风电场位于河北张家口蔚县地区,风力发电机组功率2000KW。
此地,土壤电阻率比较高,超过450Ω.m,加之有岩石的存在,造成不同深度的土壤电阻率分布不均匀。
风机基础占地面积为9.8*9.8π,距其17.5m处有一台箱式变压器,再远处亦是35KV集电线路终端铁塔。
为保证风电场不遭受雷击而正常发电运行,要求风力发电机组的接地电阻值≤3.5Ω,35KV集电线路铁塔的接地电阻值详见接地装置数据表。
3.编制依据(1)施工招标文件及相关施工图;(2)国家、行业及自治区现行的有关工程建设标准、规范、规程及相关的法律、法规,具体如下:《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GBJ50242—2002 《风力发电场项目建设工程验收规范》DLT5191-20044.防雷接地系统4.1总接地网图1、风机与升压变接地网布置图4.2风力发电机组接地布置图2、风机接地布置图4.3集电线路铁塔接地型式铁塔接地施工参照表1以及相关施工图纸。
风力发电站防雷设计
风力发电站防雷设计一、防雷概述雷击防护的基本原理雷击防护:就是通过合理、有效的手段将雷电流的能量尽可能的引入到大地,是疏导,而不是堵雷或消雷。
正常采用的方法是采用提前放电避雷针或避雷针塔防护。
避雷针(或避雷带、避雷网、避雷针塔)、引下线和智能接地系统构成外部防雷系统,主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故;完整的防雷还包括内部防雷系统则是防止雷电和其它形式的过电压侵入设备中造成损坏,这是外部防雷系统无法保证的,为了实现内部避雷,需对建筑物进出各保护区的电缆、金属管道等安装过电压保护器进行保护并良好接地。
A、多级分级(类)保护原则:即根据电气、微电子设备的不同功能及不同受保护程序和所属保护层确定防护要点作分类保护;根据雷电和操作瞬间过电压危害的可能通道从电源线到数据通信线路都应做多级层保护。
B、外部无源保护:在0级保护区即外部作无源保护,主要有提前放电避雷针(网、线、带)和接地装置(接地线、地极)。
保护原理:当雷云放电接近地面时,它使地面电场发生畸变。
在避雷针(线)顶部,形成局部电场强度畸变,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针(线)放电,再通过接地引下线,接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物免受雷击。
这是人们长期实践证明的有效的防直击雷的方法。
然而,以往一般认为用避雷针架空得越高越好(一般只按45度角考虑),且使用被动放电式避雷针,其反应速度差,保护的范围小以及导通量小。
根据现代化发展的要求,避雷针应选择提前放电主动式的防雷装置,并且应该从30度、45度、60度等不同角度考虑,安装,以做到对各种雷击的防护,增大保护范围以及增加导通量。
建筑物的所有外露金属构件(管道),都应与防雷网(带,线)良好连接。
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,并且雷击对风电机组造成的危害主要有直击雷、感应雷、雷电波侵入、地电位反击等形式。
风电工程防雷接地设计实例
风电工程防雷接地设计实例随着清洁能源的推广和使用,风电工程作为一种重要的可再生能源装置得到了广泛的应用和发展。
然而,在风电工程的建设和运营过程中,雷击是一种常见的自然灾害,对设备和人员产生巨大的威胁。
因此,风电工程的防雷接地设计显得尤为重要。
下面以一个风电工程项目为例,详细介绍其防雷接地设计。
该风电工程项目位于山区,占地面积较大,可容纳多个大型风力发电机组。
项目设计总功率为120MW,每个风力发电机组的容量为2MW。
根据当地的气象数据和设备特性,设计需满足以下防雷接地设计要求:1.保证风电工程各个设备的安全运行,抵御雷击对设备的直接打击和感应效应;2.确保风电工程人员的人身安全;3.减少雷击对周边环境的影响,防止火灾和其他次生灾害的发生。
基于以上要求,该项目的防雷接地设计分为以下几个步骤:1.确定主要设备的防雷接地方案:风力发电机组、变电站等重要设备需要一套独立的防雷接地系统。
采用垂直接地和水平接地相结合的方式,确保设备能够迅速将雷击电流导入地下,并有效地分散雷击能量。
同时,在设备周围布置防雷地网,增加接地面积,提高接地效果。
2.设计风电机组的防雷接地系统:风力发电机组通常由塔身和发电机组成。
塔身可以起到防雷作用,因为其高度可提供更好的侵入角度,缓冲雷电对风机的直接影响。
发电机组内部需要设计良好的接地系统,确保雷电电流能够迅速地流入地下。
3.设计变电站的防雷接地系统:变电站是风力发电工程的重要环节,需要采取有效的防雷接地措施。
在设计过程中,应遵循规范和标准,确保变电站内部设备的接地电阻小于规定值。
同时,设计接地涉及的体形和电位等指标,以满足电磁兼容要求。
4.布置雷击预警系统:在风电工程项目周边布置雷击预警系统,及时监测雷电活动,并通过声音警报和移动设备提醒工作人员注意。
这样可以在雷电活动开始前更早地采取相应的应对措施,确保人身安全。
5.定期检验和维护:风电工程的防雷接地系统需要定期检验,确保其正常运行和有效地防止雷击。
风力发电系统的防雷设计
风力发电系统的防雷设计防雷接地装置为风力发电机系统安全运行提供了重要保障,文章分析了风机防雷接地的措施,根据不同季节因素对接地电阻率进行了区分。
经过校验,确定方案中所选的材料满足热稳定性、腐蚀性的要求,由于土壤电阻率过高,所以为了使设计得以满足,从而选取了细土与降阻剂按1:8的比例回填土方法,使得接地电阻值达到要求的范围。
标签:雷电危害;接地电阻;接地方案;降阻近年来,随着单机容量的增加,风力发电机的塔架建造得越来越高,因此风力发电机遭受雷击的几率也比过去增加了许多,大力发展防雷保护技术,如何使风力机在遭受雷击时,使受损的可能性降到最小,成为很重要的课题[1]。
1 雷电危害及其防护措施(1)雷电的危害。
雷电会带来严重的危害,就其破坏因素来说,主要来自电效应、热效应和机械效应三个方面。
(2)防雷系统。
防雷接地电缆布局:共2根接地引下电缆。
叶片防雷:240平橡套电缆一根,直接从主轴滑环引入塔筒地基的2个相邻接地点。
机舱防雷及PE:240平橡套电缆一根,直接从主轴滑环引入塔筒地基的其余的2个相邻接地点。
2 双馈异步风力发电机系统接地风力发电基本原理是:风机叶片在风力的作用下旋转,并通过传动轴和变速箱带动发电机旋转产生电,然后经过变压、调频等,再通过电缆送到外部电网。
风力发电机系统接地由几大部分组成。
2.1 轮毂和叶片部分负责吸收风能,产生转动的动力。
一般叶片由复合材料制成,重量轻,有接雷器及疏雷导体,直接接触雷云。
2.2 机舱部分内置变速箱、发电机组、和发电机电气控制箱部分。
电气部分控制发电机的转动,偏航对风,紧急情况下的刹车等,有风速仪架防雷、机舱PE 接地防雷。
2.3 塔筒和地基部分塔筒为机舱、叶片等提供支撑,同时也是电缆走线和维修调试人员的通道,塔底开关柜控制电力的输入和输出。
地基接地为圆周均匀布局4根(点)380平镀锌母排,接地电阻4到10欧姆,另外可以设置直流接地1欧姆单独接地点,为控制系统单独接地抗干扰。
风力发电系统防雷设计研究
风力发电系统防雷设计研究1. 引言1.1 背景介绍风力发电是一种清洁能源,具有很高的发展前景。
由于风力发电系统高耸在地面以上,且常常处于高风区域,容易受到雷击的影响。
雷击不仅会对风力发电系统造成严重损坏,还可能危及周围环境和人员安全。
如何有效地防止风力发电系统遭受雷击,保障其安全稳定运行,成为当前亟待解决的问题。
目前,对风力发电系统的防雷设计研究相对薄弱,防雷技术手段也比较单一。
对风力发电系统的雷电特点进行深入分析,探讨防雷设计原则,研究更有效的防雷技术手段,并优化防雷设计方案,能够极大提高风力发电系统的抗雷能力,保障其安全运行。
本文旨在对风力发电系统的防雷设计进行研究,从理论层面到实际应用,全面探讨如何有效防止风力发电系统遭受雷击,为风力发电行业的发展提供参考和借鉴。
【2000字】1.2 问题概述针对风力发电系统在雷电环境下存在的安全隐患和问题,如何有效地进行防雷设计成为当前亟需解决的问题。
风力发电系统的特殊性质和复杂性使得其防雷设计需要有针对性和科学性,才能有效地提高系统的抗雷能力和安全性。
本文将重点对风力发电系统的防雷设计进行研究和探讨,以期为风力发电系统在雷电环境下的安全运行提供技术支持和理论指导。
【200字】1.3 研究意义风力发电系统是一种环保、可再生的能源发电方式,受到越来越多的关注和应用。
雷电对风力发电系统造成的破坏却时有发生,影响了系统的稳定运行和发电效率。
进行风力发电系统防雷设计研究具有重要的意义。
通过研究风力发电系统雷电特点,可以更好地了解雷击对系统的影响和危害,为防雷设计提供科学依据。
探讨防雷设计原则可以帮助制定合理有效的防雷策略,提高系统的抗雷能力和运行稳定性。
进一步研究防雷技术手段,可以为风力发电系统的防雷设计提供更多的选择和技术支持,保障系统的安全运行。
优化防雷设计方案可以提高系统的防雷效果和性能,降低系统的维护成本和风险。
通过实验验证与应用,可以验证防雷设计的可行性和实用性,为风力发电系统的防雷工作提供实践经验和指导。
风力发电场防雷接地施工方案
风力发电场防雷接地施工方案一、背景介绍风力发电作为新兴的清洁能源形式,在近年来得到了广泛的推广和应用。
然而,随着风电设施规模的不断扩大,雷电对风力发电场的危害日益凸显。
为了保障风力发电场设备的正常运行和人员的安全,建立合理有效的防雷接地施工方案势在必行。
二、施工目标本防雷接地施工方案旨在实现以下目标:1. 提供合理的防雷接地方式,有效阻止雷电对风力发电设备的损害。
2. 保护风力发电场的工作人员免受雷击伤害。
3. 确保风力发电场设备的正常运行,减少设备损坏和停工维修时间。
三、防雷接地施工方案根据风力发电场的特点和雷电防护的原则,本方案提出以下防雷接地施工方案:1. 防雷接地设施选址防雷接地设施选址需满足以下条件:- 避免设施受到周边建筑物和树木的阻挡,确保接地设施能够充分暴露于空气中。
- 选址处地质条件应稳定,避免存在湿地、泥泞等不利于接地效果的地方。
2. 接地棍的设计与安装接地棍是防雷接地系统的关键组成部分,其设计与安装需要遵循以下原则:- 接地棍的材料应选用导电性能好且耐腐蚀的铜材,确保接地效果稳定可靠。
- 接地棍的长度应根据设计需求和地质条件合理确定,通常要求接地棍埋入地下至少2米以上,并通过焊接、螺栓等方式与风力发电场设备连接。
- 接地棍的安装位置要靠近主要设备,同时考虑布置合理性和施工便捷性。
3. 接地线的布设接地线的布设需要注意以下要点:- 接地线选用耐候、耐腐蚀的铜材料,尽量减少导电电阻,确保接地的连续性和稳定性。
- 接地线的长度应尽量缩短,减少电阻的影响。
同时,要避免接地线与其他电线、电缆等设备发生干扰。
- 接地线的规划应符合相关安全规范和要求,合理划定接地范围。
4. 检测和维护防雷接地设施的检测和维护是保证施工方案有效的重要环节:- 定期对防雷接地设施进行检测,确保接地的连续性和稳定性。
- 如发现接地设施损坏或存在问题,应及时采取修复措施,确保设施的正常运行。
- 对防雷接地设施进行维护,及时清理接地设施周围的杂物和堆积物,保持设施表面的导电性能。