某風場風力發(fā)電機組防雷系統(tǒng)的檢查分析

張祖全 楊曉艷

摘 要：風力發(fā)電在我國應該廣泛，正處在快速發(fā)展的時期，由于其技術復雜，難度大，所以風力發(fā)電機組的設計、安裝、維護等人員的能力水平有待提高，且風力發(fā)電場一般地處高海拔空曠地帶，雷電威脅嚴重，經(jīng)常造成較大的經(jīng)濟損失，本文以某風場的風力發(fā)電機組防雷系統(tǒng)的檢查現(xiàn)狀進行分析和梳理，目的在于提高風力發(fā)電機組防雷系統(tǒng)的保護水平，予以借鑒。

關鍵詞：風力發(fā)電;防雷;檢查分析

1.概述

本報告為防雷系統(tǒng)檢驗，主要采用目測法對整機的防雷系統(tǒng)進行檢查，對發(fā)現(xiàn)的問題進行記錄和拍照，指出可能存在的隱患和處理方案。

2.依據(jù)

IEC TR 61400-24：2002風力發(fā)電機組 雷電防護

中文版IEC62305-4雷電防護-第4部分：建筑物內電氣和電子系統(tǒng)

GBT 18802.12-2006 低壓配電系統(tǒng)的電涌保護（SPD） ?第12部分：選擇和使用導則

GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范

中國船級社風力發(fā)電機組規(guī)范 2008

3.標準風機防雷

根據(jù)IEC TR 61400-24：2002的規(guī)定并參考現(xiàn)場實際情況，對于風力發(fā)電機組風輪輪轂離地面的高度超過60米的機組，其防雷設計保護等級應為I級。

葉片為LPZ0A區(qū)防雷，測風傳感器避雷針為LPZ0B區(qū)防雷，機艙、塔架、塔底變壓器室為LPZ1區(qū)防雷，機艙和塔內的控制柜為LPZ2區(qū)防雷。

LPZ0A 直擊雷，全部雷電流，全部磁場;

LPZ0B 無直擊雷，部分雷電流或感應雷電流，全部磁場;

LPZ1 無直擊雷，部分雷電流或感應雷電流，磁場衰減;

LPZ2 無直擊雷，部分雷電流或感應雷電流，磁場進一步衰減;

具有防雷保護區(qū)的風力發(fā)電機組示意圖如下：

防雷系統(tǒng)可分為外部和內部防雷系統(tǒng)

外部防雷系統(tǒng)包含：

接閃器 - 葉尖接閃器、避雷針等引雷部件;

下引線 - 電纜、編織扁銅線、滑刷等傳導雷電的部件;

接地裝置 – 風機基礎接地網(wǎng);

內部防雷系統(tǒng)包含：

等電位連接

過電壓保護

空間屏蔽

安全距離

防雷要點：以最短的路徑和最大的電纜截面引雷入地，并具備等電位連接和過電壓保護。

4.總結

任何標準和規(guī)范都是依據(jù)實驗數(shù)據(jù)和計算得到的理論基礎，但實踐才是檢驗真理的唯一標準。實踐證明該風場雷電頻繁，風機遭到雷擊且損壞較多，所以應該在相關標準要求的基礎上，主動提高對該地區(qū)風機的防雷指標要求水準。比如接地電阻再改善一點，SPD的保護等級再提高一點，引線再提高一點等等。

綜上所述，因該風場風機防雷系統(tǒng)存在嚴重問題，不能有效的保護風機和人身安全，且當?shù)氐淖匀画h(huán)境條件是雷電非常多，風機地處高地，所以，建議對該風場風機進行系統(tǒng)的防雷改造。

參考文獻：

[1] ?IEC TR 61400-24：2002風力發(fā)電機組 雷電防護

[2] ?GBT 18802.12-2006 低壓配電系統(tǒng)的電涌保護 （SPD） 第12部分：選擇和使用導則

[3] ?GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范

[4] ?中國船級社風力發(fā)電機組規(guī)范 2008

[5] ?建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范 GB50303-2002

[6] ?IEC62305-4雷電防護