淺談風力發電機組的雷電防護措施(圖)

2014-08-29 來源：中國風電材料設備網瀏覽數：1409

摘要：隨著風力發電技術的不斷發展，兆瓦級大功率風力發電機組已經被越來越多的風電場開發商使用。風力發電機組的塔架高度、葉片長度隨著發電功率的不斷增加而增加，風力發電機組通常安裝在比較空曠的地區或是沿海、海上環境，機組又屬于凸起的物體。根據雷電選擇特性，即“尖端放電”效應，機組在此類地區遭受雷擊的概率較高。

本文在參考了大量國內外防雷標準、文獻的基礎上，并結合大量機組的實際防雷經驗，整理并歸納了風力發電機組有效的防雷措施。
　　1. 建立風力發電機組防雷系統的必要性
　　目前，中國國內的大部分風電場分布于東北、華北和西北地區。近些年，隨著風力發電技術的成熟和市場需求的增加，越來越多的南方風電場已陸續建設起來。而且，南方地區的雷暴天氣明顯要多于北方地區，給風機制造商和風電場建設方帶來極大的考驗。
　　下圖為某機組遭雷擊損壞的實例。

　　風力發電機組相對城市普通建（構）筑物有不同的防雷特征，具體如下：
　　——風力發電機組是比周圍物體要高大構筑物。
　　——風力發電機組常常安裝在非常容易受到雷擊的場地。
　　——風力發電機組的許多暴露部件，如葉片和機艙罩往往由不能承受直擊雷的復合材料制成?！?br /> 　　—— 葉片、輪轂、發電機與機艙是相對旋轉的，不利傳導雷電流。
　　——雷電流將通過風力發電機組的金屬結構傳導到大地，因此，實際上大部分雷電流將流經或靠近所有的機組部件。
　　——風電場的土壤電阻率通常比較高，接地條件不好。
　　——風力發電機組都設置在風大的地區，例如海岸、丘陵、山脊，而這些地區正是雷電多發區。通常風力發電機組設置在高于周圍地區的制高點，并且遠離其它高大物體，因此它更加能吸引雷電。此外，設置在丘陵和山脊的風力發電機組的接地，這些地區的土壤導電性能相對較差。