某風場風力發電機組防雷系統的檢查分析

張祖全 楊曉艷

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

關鍵詞：風力發電;防雷;檢查分析

1.概述

本報告為防雷系統檢驗，主要采用目測法對整機的防雷系統進行檢查，對發現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

IEC TR 61400-24：2002風力發電機組 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

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

GB50343-2004建筑物電子信息系統防雷技術規范

中國船級社風力發電機組規范 2008

3.標準風機防雷

根據IEC TR 61400-24：2002的規定并參考現場實際情況，對于風力發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區防雷，測風傳感器避雷針為LPZ0B區防雷，機艙、塔架、塔底變壓器室為LPZ1區防雷，機艙和塔內的控制柜為LPZ2區防雷。

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;

具有防雷保護區的風力發電機組示意圖如下：

防雷系統可分為外部和內部防雷系統

外部防雷系統包含：

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;

內部防雷系統包含：

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

任何標準和規范都是依據實驗數據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存在嚴重問題，不能有效的保護風機和人身安全，且當地的自然環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的防雷改造。

參考文獻：

[1] ?IEC TR 61400-24：2002風力發電機組 雷電防護

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

[3] ?GB50343-2004建筑物電子信息系統防雷技術規范

[4] ?中國船級社風力發電機組規范 2008

[5] ?建筑電氣工程施工質量驗收規范 GB50303-2002

[6] ?IEC62305-4雷電防護