風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷解決方案

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷解決方案標(biāo)簽：風(fēng)機(jī)防雷教育分類：行業(yè)相關(guān)的會(huì)受到自然災(zāi)害的影響。吸收更多能量，輪轂高度和葉輪直徑隨著增高，相對(duì)的也增加了被雷擊的風(fēng)險(xiǎn)，災(zāi)害帶來的損失，必須充分了解它，并做出有針對(duì)性的防范措施。風(fēng)機(jī)在雷雨天氣時(shí)能否正常工作，并且確保風(fēng)機(jī)內(nèi)的各種設(shè)備不受損害等。一、直擊雷防護(hù)該風(fēng)機(jī)主體高度約80米，葉片長度約40米，即風(fēng)機(jī)最高點(diǎn)高度約為120境，造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)在雷雨天氣時(shí)極易遭受直擊雷。國際電工委員會(huì)對(duì)防雷過電壓保護(hù)的防護(hù)區(qū)域劃分為：LPZ0區(qū)（LPZ0A、LPZ0B），LPZ1區(qū)，LPZ2區(qū)。在金屬塔架接地良好的情況下，葉片、機(jī)艙的外部（包括機(jī)艙）、塔架外部（包括塔架）、箱式變壓器應(yīng)屬于LPZ0區(qū)，這些部位是遭受直擊雷（繞雷）或不遭受直擊雷但電磁場沒有衰減的部位。機(jī)艙內(nèi)、塔架內(nèi)的設(shè)備應(yīng)屬于LPZ1區(qū)，這其中包括電纜、發(fā)電機(jī)、齒輪箱等。塔架內(nèi)電氣柜中的設(shè)備，特別是屏蔽較好的弱電部分應(yīng)屬于LPZ2。對(duì)與現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)的LPZ0區(qū)防雷過電壓保護(hù)裝置進(jìn)行分析后，在LPZ0區(qū)內(nèi)，直擊雷的防護(hù)在沒有技術(shù)突破的前提下仍然沿用傳統(tǒng)的富蘭克林避一起，為雷電流泄放提供一個(gè)良好的通道。位于相反的方向，估計(jì)該避雷棒用作為保護(hù)風(fēng)速計(jì)和風(fēng)標(biāo)免受雷擊。根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用性質(zhì)及其重要性，參照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》50057-94（2000版）關(guān)于建筑物的防雷分類，可以將風(fēng)力發(fā)電機(jī)劃分為二類防雷建筑。二類防雷建筑對(duì)應(yīng)的滾球半徑為45米，根據(jù)電氣—幾何模型hr=10·I0.65hr——雷閃的最后閃絡(luò)距離（擊距），即滾球半徑I——與hr電流可能擊到被保護(hù)的空間。當(dāng)hr=45米時(shí)，I=10.1KA，即在選用滾球半徑為45米時(shí)，當(dāng)雷電流大于10.1KA10.1KA即雷電可能擊在被保護(hù)物上，而不是接閃器上；如果被保護(hù)物自身的高度超過4580展的流光，終至出現(xiàn)上行先導(dǎo)。一個(gè)估算的經(jīng)驗(yàn)公式。它是根據(jù)美國、波蘭、日本、瑞典對(duì)特高層建筑的觀察記錄，得出的經(jīng)驗(yàn)公式：N=3×10-5H2H的單位為1KL=30接近此數(shù)），100m高的建筑，每年大約遭受1次雷擊。從這個(gè)公式中可以揭示出一個(gè)規(guī)律，即高層建筑雷擊概率與其高度的平方成正比。防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94及《微波站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范》YD2011-93相關(guān)條款，風(fēng)力發(fā)電機(jī)防雷接地電阻不能小于5Ω。二、風(fēng)輪、機(jī)艙、水平軸、尾舵和塔身的等電位連接機(jī)艙外殼應(yīng)采用鋼板制成，作為承受直擊雷的載體，按照GB50057-94的要求，鋼板厚度必須大于4mm，在機(jī)艙的上方安裝幾支避雷短針，防止雷電發(fā)生應(yīng)在機(jī)艙外面敷設(shè)金屬網(wǎng)格，兼作接閃器和屏蔽之用。網(wǎng)孔宜為30cm×30cm，鋼絲直徑不宜小于2.5mm。必要情況下，需通過屏蔽計(jì)算，加大金屬網(wǎng)格的密度和鐵絲的直徑。初步估算，對(duì)于0.25/100μs的雷電流，應(yīng)不小于40db,各網(wǎng)格連接處應(yīng)焊接以保證電氣連接。各連接過度電阻盡量小，一般不大于0.03Ω。身引入接地裝置。三、電磁屏蔽由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)為高聳塔式結(jié)構(gòu)，非常緊湊，發(fā)電機(jī)、信息系統(tǒng)、控制系統(tǒng)都靠近塔壁，無論風(fēng)輪、機(jī)艙、水平軸、還是尾舵受到雷擊，機(jī)艙內(nèi)的發(fā)電機(jī)程中，也可能受到反擊。統(tǒng)都應(yīng)安裝相應(yīng)的過電壓保護(hù)裝置。這樣DBSGP（分流、均壓、屏蔽、接地）系統(tǒng)在各節(jié)點(diǎn)層層設(shè)防。16mm2的多股塑銅線與接地端子連接。四、機(jī)艙內(nèi)各種柜的防護(hù)：B護(hù)器。且各參數(shù)必須符合規(guī)范要求的最小值，即一級(jí)標(biāo)稱放電電流In≥15KA（10/350μs）或In≥60KA（8/20μs），二級(jí)標(biāo)稱放電電流In≥40KA，三級(jí)標(biāo)稱放電電流In≥20KA。對(duì)于690V/380V電壓損壞用電設(shè)備，供電回路建議采用TN-S供電方式。所以柜里電源線等用電設(shè)備進(jìn)線前端應(yīng)安裝相應(yīng)的三相交流避雷器（imax：100KA）、單項(xiàng)交流避雷器（imax：100KA）和24V直流電源避雷器（In：5KA）。2、機(jī)艙到變槳柜通訊線采用雙絞線通訊，雙絞線兩端在進(jìn)入設(shè)備前應(yīng)安兩頭接地。里面的開關(guān)電源送到變漿控制柜內(nèi)的出線端柜），開關(guān)電源230vac（b）à24vdc（b）/10A（變槳控制柜）直流電源必須安裝電源浪涌保護(hù)器（In：5KA），開關(guān)電源UPS230vacà2