SSB蓄电池风力发电机组防雷性能改善方法

2026-05-14 10:53:02

摘要：对于风力发电厂而言，风力发电机组是保证电力体系安全安稳工作的重要结构。因为雷电的发生会对风力发电机组的正常工作带来晦气影响，因此发电厂应从生产规划制守时做好防雷设计，经过内外部状况的剖析保证发电机组操控器防雷结构设计的科学性，经过工作环境的优化保证风力发电机组的工作安全，然后下降雷电事端发生率，加快事端处理功率，维持安稳的生产经营秩序，进步发电厂经营收益。

关键词：风力发电机组；防雷功能；改进办法

 

目前，风力发电机组单机容量呈逐渐上升趋势，且轮毂高度不断提升，叶轮直径进一步加大，虽能增强对能量的吸收才能，但一起所发生的雷击危险也相对较高，若是遭受强烈雷电攻击或许会导致发电机组叶片受损，或使之操控元器件被烧毁。因此需求经过防雷设计科学性的提升，保证雷雨天气下风力发电机组的正常工作，防止其内部结构遭到损坏。

1.风力发电机组的雷击特性剖析

1.1易受雷击部位

一般风力发电机组成设于高地或沿海地区，因为风机建筑结构较为独特，因此风力发电机组各个部位或许出现的雷击状况并不共同。据统计，桨叶、风向杆是风力发电机组最易遭受雷击的部位，一起电气及操控体系遭受雷击的几率也较高，且发电机也会因雷电冲击而发生损坏。

1.2雷击率

经过剖析雷电破坏风力发电机组的事件数据发现，操控体系的雷击率高达40%至50%，电气体系次之，雷击率介于20%与25%之间，这以后是叶片与发电机，雷击率分别为15%与5%。安身几许层面剖析发现，机组越高、浆叶长度越大，机组遭受雷击的空间曲面也会相应进步，因此会增大机组遭到雷击的危险几率，且桨叶所处空间位置存在差异时，也会导致机组空间受雷曲面随之改变，雷击率也会相应变化，其中，当桨叶有一片坐落正上方时雷击率最高。

2.风力发电机组防雷功能改进办法剖析

2.1进步雷电流泄流途径的优化性

2.1.1雷电流泄流途径的优化思路

因为风力发电机组成设地中山区、丘陵等地居多，而这些地区的雷电发生率相对较高，因此需求经过风力发电机组雷电流途径的优化与调整下降雷电对机组发生的危害，然后下降因此而发生的损失。可经过有用措施的实施，使雷电流经由设备于风轮叶片之上的防雷设备、设备于机舱端部的避雷针向电刷及机舱底板流入，然后再经过偏航体系滑环等结构，逐渐将之引入到塔筒之中，然后再在机组接地设备的作用下将之导入大地，保证风电机组外侧所设备的LPS设备的法拉第笼作用的有用发挥，有用防止雷电流，然后削减风电机组所遭受的雷击损害。风力发电机组防雷分区及其最佳雷电流泄放途径详见图1所示。

图1 风力发电机组防雷分区及其最佳雷电流泄放途径

2.1.2雷电流泄流途径的具体措施

使用焊接或搭接方式做好机组外侧LPS设备相关部位的电气通路衔接工作，以保证直流过度电阻不高于0.2Ω。要分别做好桨叶接闪金属导体、机舱接闪器与引下线的衔接，还要衔接好风轮桨叶引下线及轮毂。此外，还要加强塔筒及机舱接闪器设备的引下线、金属爬梯顶端或底端与接地设备的衔接，且要操控好塔筒各相邻段间的衔接作用。一起，要使用高导电性或抗摩强度高的资料制造LPS设备的电刷及滑轮，并且增大触摸部位的面积，以提升通流容量，保证触摸电阻值的下降，然后实现雷电流泄流途径的有用优化。

2.2强化桨叶对沿面闪络的反抗才能

固体或气体介质分界间的电场散布均匀性与沿面闪络反抗才能之间为正相关，而桨叶外表状况则是决定雷击损坏程度的重要因素。若是桨叶外表光滑性与均匀性不足，雷击时易于桨叶外表上形成畸变雷击电场。而当桨叶外表存在水膜时，在电场作用影响下，离子会逐渐顺着桨叶外表而发生运动，这会使桨叶沿面闪络电压逐渐下降，因雷电攻击概率添加而使桨叶受损。若是桨叶外表存在油污或盐分，也会使之沿面闪络电压下降，增大雷击危险。基于此，需求进步桨叶外表光滑性，保证其外表均匀，也要清除桨叶外表污染物，然后使之具备更高的沿面闪络反抗才能。

2.3加强雷电电磁脉冲防护

为保证风力发电机组中没有雷电电磁脉冲进入，可在屏蔽体反射原理根底上融合电磁脉冲引导原理，使用金属机舱或以金属或混凝土制造而成的塔筒之中的钢筋进行法拉第笼的构建，以实现对机舱或塔筒内部的有用维护。且要完全封装机组内部设备的金属外壳，于进出口处设置设备信号线及电源线的屏蔽层，做好金属外壳上的电气衔接，然后加强屏蔽作用。此外，还要针对风电机组防护区中的电缆做好屏蔽层设置，于电缆两边及其经过的机组防雷界面部位进行接地设置。若存在较为明显的低频搅扰，可使用双层屏蔽电缆，或是将金属管套在屏蔽电缆外侧，均可起到良好的雷电电磁脉冲防护作用。

2.4进步接地极的安稳性与持久性

2.4.1延伸接地极使用寿数

选用合适的接地极制造资料是保证接地极使用寿数延伸的关键。如使用铜或覆铜钢作为接地极资料，接地设备的寿数可延伸至40年左右。设备接地设备时，要加强防腐处理，以接地极资料的电化学特性作为其衔接件及固定件资料的特性，且要保证三者电化学特性的共同性，要选用高抗腐蚀性的资料或是针对铜资料做好防腐处理后再应用。

2.4.2安稳接地电阻值

在接地设备使用寿数范围内，要保证导线始终衔接于接地极的整个长度之上。一起要以接地设备所安放区域的土壤状况为根据挑选合适的接地极。一般笔直接地极应用较多，此接地极的电阻在时节变化或时间推移下安稳性均较高。此外，设备风电机组接地极时，要保证其远离埋地电缆或金属管道，且要将之与其他接地设备之间的间隔操控在安全范围之内，以免它们之间出现相互搅扰状况，防止对接地极电阻值的安稳性发生晦气影响。

结语：为削减雷击对风力发电机组所发生的影响，保证机组工作的安稳性与长效性，应以雷电流泄流途径优化为根底，并以综合防雷理论为根底，做好风电机组重要结构的防雷维护。应以风电机组防雷设施工作状况为根据对防雷设施的功能进行优化与完善，经过强化桨叶对沿面闪络的反抗才能、加强雷电电磁脉冲防护、进步接地极的安稳性与持久性几个方面保证防雷设施作用的持续发挥，然后下降雷击对风电机组发生的损害。