王必军

摘要：随着风电机组单机容量和风电场规模的增大,风电场的安全运行问题日益受到重视。在影响风电场安全运行的诸多因素中,遭受雷击是一个重要方面。本文结合风电机组防雷的研究成果,对风电机组的雷击过程、雷击损坏机理以及防雷措施进行了其内部防雷设计的要点阐述。

关键词：风电机组雷击屏蔽电涌保护

0、引言

由于现代科学技术的迅猛发展,风力发电机组的单机容量越来越大,为了吸收更多能量,轮毂高度和叶轮直径随着增高,风机的高度和安装位置决定了它是雷击的首选通道,而且风机内部集中了大量敏感的电气、电子设备,一次雷击带来的损坏将是非常大的。因此,必须为风机内的电气、电子设备安装完整的防雷保护系统。

1、雷电对风电机组的危害

雷电对风电机组的危害风力发电机通常位于开阔的区域,而且很高,所以整个风机是暴露在直接雷击的威胁之下,被雷电直接击中的概率是与该物体的高度的平方值成正比。兆瓦级风力发电机的叶片高度达到150m以上,因此风机的叶片部分特别容易被雷电击中。风机内部集成了大量的电气、电子设备,可以说,我们平常用到的几乎每一种电子元件和电气设备,都可以在一台风电机组中找到其应用,例如开关柜、马达、驱动装置、变频器、传感器、执行机构,以及相应的总线系统等。这些设备都集中在一个很小的区域内。毫无疑问,电涌可以给风电机组带来相当严重的损坏。……