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鄂电专家浅谈兆瓦级风力发电机组的防雷电保护(3)

时间:2019-11-06 14:37来源:鄂电电力 作者:admin 点击:
    3.2 风电机组外部防雷保护
    风机的外部防雷保护系统由接闪器、ED0308高压断路器磨合测试系统引下线和接地系统三部分组成[5],它的作用是防止雷击对风电机组结构的损坏以及火灾危险。
    3.2.1 外部防雷
    一般雷击风力发电机的落雷点是在风机的叶片,FRC系列交直流数字分压器因此应预先布置在叶片的预计雷击点处以接闪雷击电流。通过导电元件将闪电电流导向轮毂,避免电弧留在叶片内部。
    在叶片内部,雷电传导部分将雷电从接闪器导入叶片根部的金属法兰,通过轮毂传至机舱。在轮毂的法兰处装有间隙放电装置,将雷电流迅速传至机架,释放掉雷击过电压。 通过试验和对遭受雷击的叶片进行分析证明,FZ系列高压直流放电棒长度小于30m的风机叶片可在叶片表面应至少安装一个接闪器,而长度大于30m 的转子叶片则建议设置安装多个接闪器。这样比在顶端安装单个接闪器能更好地保护叶片。
    实际应用中,有的厂家在轮毂的顶部增加一个接闪器,来保护叶片根部;如图3-2。其目的是防止直击雷或侧击雷击中叶片的根部,损坏叶片。这样做的问题是,如果避雷针水平安装,FC-2G防雷元件测试仪是否可以达到避雷针竖直安装的防雷效果,还有待进一步研究。
    图3-2风机叶片接闪部分
    (2)机舱防雷
    在野外环境下的风电机组,ED0402-I型氧化锌避雷器直流参数测试仪易受到雷击的点必须得到足够重视。不能依靠“滚球法”,因为这种方法并未在风电机组上得到评估或验证。闪电会打击到机组每一个部位。比较容易忽视的区域是机舱背部的结构支撑部位。
    位于机舱背部顶端的风速仪和风向标、外部的信号灯(图中省略未画出)等电子器件很容易因雷击而损坏。 如图3-3大地与云层之间的空气在图中指定点的避雷器被击穿时有可能击中机舱背部ED0301HMT开关低压断路器测试仪
    图3-3风机机舱避雷器
    国内各个风机厂家机舱防雷方法也各不相同。MTP6630 微机继电保护校验装置很多风机的机舱背部电子器件也只是用避雷器。
    由于机舱背部面积很大,所以在机舱背部需要安装 避雷带,加强机舱背部的防直击雷保护。避雷带宜采用镀锌圆钢或扁钢,应优先选用圆钢,其直径不应小于8mm,扁钢宽度不应小于12mm,厚度不应小于4mm。为了确保安全,采用避雷器加金属防护栏对机舱顶部进行避雷带保护,安全性较高。
    另外,由于风速仪和风向标还有可能受感应雷入侵而损坏。JB600B型SF6气体报警及在线监测装置建议风速仪、风向标和信号灯加相应的浪涌电压保护器防止过压对控制器部件造成损害。
    3.2.2 引下线
    风机的塔架一般为钢柱结构,可以直接将塔架当作引下线来使用,因为塔架为多节连接而成,所以每节塔架之间需要用导线连接。如图3-5所示。
    图3-5每节塔架之间的电缆连接ED6000型一体化精密油介损测试仪
    3.2.3 接地网系统
    风力发电机的接地由塔基的基础接地极提供,环绕风力发电机外圈的环形接地部分需要与塔筒相连。塔筒的钢结构必须与风电机组接地系统融为一体。接地部分必须与所有的驱动电极、EDZY-08型全自动旋转氧弹值测定仪地下金属结构以及接地系统相互连接。
    在一个风电场中,所有风力发电机的接地系统都必须相互连接,构成一个网状接地体。这样就形成了一个等电位连接区,当雷击发生时就可以消除不同点的电位差。所有系统和金属部件都必须焊接一体,然后通过一条低阻抗路径并入接地系统。
    接地系统一定要紧凑。接地系统中任何超出雷击点30m以外的部分将无助于降低雷击的峰值电压。接地系统的接地电阻小于等于4Ω。必须每年进行一次检查,以确定是否出现断裂、连接松动、EDHZC-3三次脉冲电缆故障测试仪锈蚀和/或接地电阻的改变等情况,确保任何时候都保持良好的状态。
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