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风电防雷接地-风力涡轮机的雷电和浪涌保护

导读: 人类对可再生能源的依赖越来越大。获取的途径主要有:风力发电、太阳能/光伏发电,以及利用沼气或地热发电。在我国,风力发电只占总发电的0.2%,根据规划,在未来的10-20年间,我国的风力发电量会逐步上升到总发电量的2%以上。

  人类对可再生能源的依赖越来越大。获取的途径主要有:风力发电、太阳能/光伏发电,以及利用沼气或地热发电。在我国,风力发电只占总发电的0.2%,根据规划,在未来的10-20年间,我国的风力发电量会逐步上升到总发电量的2%以上。

  我国的风力发电场建设会逐步从目前的陆地渐次转向海洋,从雷电的世界分布情况来看,我国的雷电环境相对于欧洲严峻得多。欧洲的风力发电场遭受雷击的现象比较普遍,损失也比较严重。我国的风力发电起步较晚,而雷电环境比欧洲恶劣的多,所以,针对风电设备的防雷重要性也比较突出,但由于较晚的起步,所以我们需要学习和探讨的较多,在此,谨向大家学习探讨。

  雷击的危害和防雷的必要性

  风力发电一般需要高额的投资,而由于自然灾害性天气引起的停机损失一般让风电设施的经营者无法承受。这种灾害性天气主要是雷雨天气,以及由未释放的雷雨云引起的感应。风电材料设备

  风电设备基本上集中了低压电气(这里大多数690V以下)中所有在电气、电子工程中能够提供的装置,如:箱变开关柜,马达和驱动器、变频器、总线系统及其传感器和驱动器等。雷击和电涌的引起的风险与设备高度的平方成正比,而风力涡轮机的叶片总高度达50-180米,因此遭受雷击的风险极大,对该设备以及由此相关的后续设备进行全面的防雷击防浪涌保护是十分必要的。

  雷击频率

  某地区每年的云地闪电的数量可从知名的等雷频线( isokeraunic level)中得到。

  此外,还应考虑防雷装置的空间尺寸。如果物体的高度大于60米,并暴露在雷击的风险下,那么,除了云地闪电外,还存在地云闪电,即所谓的上行先导。这就造成了实际值比上述公式计算所得理论值要大。

  地云闪电的发生,起始于高空的暴露物体, 雷电流的泄放强度一般都很大,因而这对转子桨叶的保护和雷电流保护器的设计都提出了更高的要求。

  标准化保护措施cnwpem

  德国劳埃德 (Lloyd)准则是雷电保护概念设计的基础。

  德国保险协会( GDV )在其出版物 VdS 2010《风险导向的雷电和浪涌保护》 中建议,风力发电设备应实施二级以上的防雷保护,以满足保护这些设施的最低要求。

  在这一科技文献中,更主要关注是如何实施防雷保护措施,尤其是对风电设备中的电气和电子仪器,如何采取保护措施,防止电涌的干扰。

  对转子的桨叶和旋转部件实施保护是十分复杂的,需要分别针对不同的生产商及其特定的产品类型,进行详细地考察。

  通过在冲击电流实验室进行的这些试验,可验证所选保护措施的有效性,并有助于优化“整体保护方案”。

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