某风场风力发电机组防雷系统的检查分析
2020-03-02张祖全杨晓艳
张祖全 杨晓艳
摘 要:风力发电在我国应该广泛,正处在快速发展的时期,由于其技术复杂,难度大,所以风力发电机组的设计、安装、维护等人员的能力水平有待提高,且风力发电场一般地处高海拔空旷地带,雷电威胁严重,经常造成较大的经济损失,本文以某风场的风力发电机组防雷系统的检查现状进行分析和梳理,目的在于提高风力发电机组防雷系统的保护水平,予以借鉴。
关键词:风力发电;防雷;检查分析
1.概述
本报告为防雷系统检验,主要采用目测法对整机的防雷系统进行检查,对发现的问题进行记录和拍照,指出可能存在的隐患和处理方案。
2.依据
IEC TR 61400-24:2002风力发电机组 雷电防护
中文版IEC62305-4雷电防护-第4部分:建筑物内电气和电子系统
GBT 18802.12-2006 低压配电系统的电涌保护(SPD) 第12部分:选择和使用导则
GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范
中国船级社风力发电机组规范 2008
3.标准风机防雷
根据IEC TR 61400-24:2002的规定并参考现场实际情况,对于风力发电机组风轮轮毂离地面的高度超过60米的机组,其防雷设计保护等级应为I级。
叶片为LPZ0A区防雷,测风传感器避雷针为LPZ0B区防雷,机舱、塔架、塔底变压器室為LPZ1区防雷,机舱和塔内的控制柜为LPZ2区防雷。
LPZ0A 直击雷,全部雷电流,全部磁场;
LPZ0B 无直击雷,部分雷电流或感应雷电流,全部磁场;
LPZ1 无直击雷,部分雷电流或感应雷电流,磁场衰减;
LPZ2 无直击雷,部分雷电流或感应雷电流,磁场进一步衰减;
具有防雷保护区的风力发电机组示意图如下:
防雷系统可分为外部和内部防雷系统
外部防雷系统包含:
接闪器 - 叶尖接闪器、避雷针等引雷部件;
下引线 - 电缆、编织扁铜线、滑刷等传导雷电的部件;
接地装置 – 风机基础接地网;
内部防雷系统包含:
等电位连接
过电压保护
空间屏蔽
安全距离
防雷要点:以最短的路径和最大的电缆截面引雷入地,并具备等电位连接和过电压保护。
4.总结
任何标准和规范都是依据实验数据和计算得到的理论基础,但实践才是检验真理的唯一标准。实践证明该风场雷电频繁,风机遭到雷击且损坏较多,所以应该在相关标准要求的基础上,主动提高对该地区风机的防雷指标要求水准。比如接地电阻再改善一点,SPD的保护等级再提高一点,引线再提高一点等等。
综上所述,因该风场风机防雷系统存在严重问题,不能有效的保护风机和人身安全,且当地的自然环境条件是雷电非常多,风机地处高地,所以,建议对该风场风机进行系统的防雷改造。
参考文献:
[1] IEC TR 61400-24:2002风力发电机组 雷电防护
[2] GBT 18802.12-2006 低压配电系统的电涌保护 (SPD) 第12部分:选择和使用导则
[3] GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范
[4] 中国船级社风力发电机组规范 2008
[5] 建筑电气工程施工质量验收规范 GB50303-2002
[6] IEC62305-4雷电防护