風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷接地裝置施工的質(zhì)量控制

■ 許成

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般設(shè)在相對(duì)周?chē)h(huán)境較高的位置 , 容易受到雷擊，有些區(qū)域土壤電阻率極高 , 因而接地極與土壤的接觸電阻極大 , 所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地裝置施工質(zhì)量控制尤為重要。

風(fēng)力發(fā)電組一般安裝在地理和地質(zhì)環(huán)境較差的位置，且高聳突出，容易受到雷電的損壞。安裝風(fēng)機(jī)接地裝置是降低雷擊風(fēng)險(xiǎn)、保護(hù)人身安全、穩(wěn)定風(fēng)機(jī)對(duì)地電位、防止風(fēng)機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，保證風(fēng)機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行的接地一體化裝置。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷接地裝置施工質(zhì)量控制在技術(shù)上主要采用接地系統(tǒng)防雷、機(jī)組葉片防雷、軸承防雷、機(jī)艙防雷、機(jī)組中設(shè)置電涌保護(hù)器等關(guān)鍵技術(shù)提高防雷裝置的質(zhì)量，目前這些技術(shù)已經(jīng)非常成熟。除此之外，防雷裝置施工質(zhì)量控制還需要考慮施工地質(zhì)環(huán)境、施工材料及工藝的質(zhì)量控制。

1 風(fēng)機(jī)安裝中接地裝置的重要性

以一個(gè)10萬(wàn) kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為例，每天發(fā)電量約為80萬(wàn)～160萬(wàn)度，如果接地裝置出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致雷電發(fā)生時(shí)產(chǎn)生發(fā)電機(jī)組故障，直接和間接損失估計(jì)多達(dá)幾百萬(wàn)元以上，若出現(xiàn)人員傷亡，損失將更大。然而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般設(shè)在相對(duì)周?chē)h(huán)境較高的位置，容易受到雷擊，有些區(qū)域土壤電阻率極高，因而接地極與土壤的接觸電阻極大，所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地裝置施工質(zhì)量控制尤為重要。

2 風(fēng)機(jī)接地裝置施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

為了避免雷電產(chǎn)生的危害，確保風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)及其內(nèi)部電氣設(shè)備、人員的安全，通常要安裝防雷裝置，在發(fā)生雷電時(shí)將電流引向大地，因此在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地裝置施工之前，要做好接地裝置防雷的預(yù)控工作，最大限度減少潛在風(fēng)險(xiǎn)。在施工前期質(zhì)量控制準(zhǔn)備主要考慮以下2個(gè)方面。

首先，不同地質(zhì)條件下接地裝置施工方案的準(zhǔn)備。目前我國(guó)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所基本安裝在山區(qū)高聳區(qū)域、沿海灘涂、空曠人煙稀少的草原及高原等地帶，這些區(qū)域電阻率是不同的，要采取不同的施工方案。

1）山區(qū)高聳區(qū)域，由于山區(qū)高聳地帶，風(fēng)化嚴(yán)重、土壤或者巖石含水量偏低，電阻率較大。在施工之前根據(jù)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所所在地形和位置，以單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為中心，設(shè)計(jì)環(huán)形水平接地帶，內(nèi)圈圓環(huán)半徑一般選擇為 5 m，外圈半徑以 15 m、25 m、50 m間距遞增，同時(shí)從風(fēng)機(jī)中心向外敷設(shè)數(shù)根水平接地扁鋼呈環(huán)形水平，另外可以通過(guò)化學(xué)方法進(jìn)行降阻值操作，目前高土壤電阻率地區(qū)常用的降低接地電阻的方法有：增加地網(wǎng)面積、增設(shè)接地體、引外接地、局部改善接地網(wǎng)周?chē)耐寥离娮杪?、深孔爆破制裂壓灌、電解離子接地系統(tǒng)等。

2）沿海灘涂沿海灘涂靠近海岸，周?chē)容^空曠，適宜安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，該區(qū)域位置電阻率較低，為了固定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在土建施工時(shí)需要管樁數(shù)量較多，應(yīng)充分利用管樁作為接地體，以風(fēng)力發(fā)電機(jī)為中心，多個(gè)管樁圍繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)布置，在管樁周?chē)O(shè)置多個(gè)環(huán)形接地裝置，逐次外延。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證該方案適宜在沿海灘涂地區(qū)使用。

3）空曠人煙稀少的草原及高原地帶，在該區(qū)域一般電阻率很低，以風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)為接地體敷設(shè)人工接地網(wǎng)，既可滿足接地裝置設(shè)計(jì)要求。其次，嚴(yán)格審查施工圖紙。根據(jù)規(guī)范的施工標(biāo)準(zhǔn)，在施工平面設(shè)計(jì)圖中不是所有的接地裝置位置都有標(biāo)準(zhǔn)，例如電氣設(shè)備機(jī)房和高聳建筑物（冷卻塔、風(fēng)機(jī)）是需要預(yù)埋接地裝置的，施工人員在施工之前要進(jìn)行嚴(yán)格篩選和培訓(xùn)，除了熟悉施工圖紙也要熟悉預(yù)埋接地裝置的位置，務(wù)必要非常清楚這些位置不能漏埋，否則二次安裝防雷裝置，將可能破壞原有防雷裝置的土建結(jié)構(gòu)，影響接地裝置防雷功能。

接地裝置施工過(guò)程中，要對(duì)容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的幾個(gè)環(huán)節(jié)重點(diǎn)控制。其中，接地裝置焊接質(zhì)量控制中，施工過(guò)程中，地基、接地網(wǎng)、等電位和重復(fù)接地等位置焊接，要嚴(yán)格質(zhì)量把關(guān)、避免出現(xiàn)漏焊、虛焊等，在焊接完成之后，要立即組織專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行電阻值測(cè)量，做到每完成一個(gè)工序，電阻值測(cè)試一次，直至達(dá)標(biāo)。在接地裝置防腐方面，當(dāng)前國(guó)內(nèi)接地裝置防腐主要有加大接地體截面積、采用銅或其他耐腐蝕的金屬、采用陰極保護(hù)法及涂抹導(dǎo)電防腐涂料等，前三種存在增加設(shè)備成本或接地電阻值問(wèn)題，而導(dǎo)電防腐材料性價(jià)相比均較高，目前被廣泛采用。另外，掩蔽部分一定要經(jīng)檢測(cè)合格后方可掩蔽，并及時(shí)填寫(xiě)掩蔽資料備查。

3 結(jié)語(yǔ)

為避免雷電造成的危害，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所接地裝置是必不可少的裝置之一，它的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響到人員安全和經(jīng)濟(jì)效益，本文從施工整個(gè)過(guò)程中對(duì)接地裝置的質(zhì)量控制準(zhǔn)備工作、施工材料、工藝、施工過(guò)程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制論述。

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