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又到一年雷雨季,风场防雷早知道

作者:唐山沃尔沃发电机 来源:未知 发布时间:2020-07-05 00:28

【雷电分布】

雷电是全球公认的十大天然灾难之一,风电场因为其特别工作情况,多为山岭、空旷情况;风力发电机组在区域情况中属于高峻凸起的修建物,是以雷击损害十分常见。我国风资源分布与雷电运动分布较为重合,我国风资源首要分布在三北、沿海及南方省份,这也是我国雷电活跃的地域。

图1 中国风电场分布图

图2 中国雷暴日分布图

【雷电损害类型】

针对风电场的雷电灾祸首要能够分为:机组电气损坏、机组叶片损坏、风电场集电线路损坏三种情形。

【机组电气损坏】

机组电气损坏首要是因为雷电侵入(直击或雷电电磁脉冲侵入)造成的,机组电气系统设置的电涌回护器今朝首要采用模块式布局,其防雷设计与机组的实际运行工况存在必然差别,是以在雷电发生后电源系统发生避雷器爆炸、着火等引起的电控柜销毁事故频发,是以在雷雨季候前需要对机组电控系统的电涌回护器进行有效的排查,避免避雷器失效。

图3 因雷导致的变流器销毁

【机组叶片损坏】

风力发电机组叶片损坏是因为其自身构造特点决议的,叶片雷击属于正常的接闪,因为叶片是风力发电机组运行状况下的最高点,是以叶片会经常受到雷击导致损坏,据不完全统计我国机组叶片雷击损坏率约为7%阁下。近几年跟着叶片手艺的接续成长,叶片接闪器的有效接闪率也逐年提高,但绝对有效水平仍不克保障叶片不损坏的水平,只能最大水平降低叶片因雷损坏率。

图 4、5 雷电造成叶片损坏

【集电线路雷击跳闸】

风电场集电线路雷击跳闸是全行业存在的遍及问题,首要是因为早期集电线路35kV防雷设计尺度滞后,整体防雷水平低造成的。同时,因为风电场的生产特点,原有集电线路防雷珍爱模式与风场生产需求冲突,也是导致因雷跳闸后全场停电导致的发电量损失增加的首要原因。

因雷导致的集电线路跳闸从成果上首要能够表现为:避雷器损坏造成的零序、线间放电引起的过流、绝缘降低导致的绝缘子引起线间零序、杆塔接地电阻高引起的地电位还击等景遇。

图6  集电线路因雷跳闸录波

图7  集电线路损坏的避雷器

【风电场防雷革新】

为什么要革新?革新是对原有防雷设计不足的填补和手艺优化,欧洲雷电勾当水平远远低于我国风电场的雷电勾当水平,是以纯真迷信欧洲防雷设计的机组防雷系统在国内频仍显现水土不如导致的回护失败状况;包孕因为风电家产高速成长,集电线路防雷尺度滞后的问题引起的线路跳闸问题。因雷导致的停电损失也逐年增加,凭据某业主统计截至2019年,近3年集团因雷造成叶片损坏及机组因雷损坏导致的停机小时占全年机组总停机时间的30%摆布;集电线路因雷导致的停电时间占设计外停电时间的45%,近两年部门省份调整了因雷导致升压站断电的复电时间,但雷电导致的规划外停电问题仍较为严重。由此可见,雷电对业主造成的直接和间接经济损失逐年增加,尤其在电价下调的靠山下,发电量损失直接影响业主发电利润,保障和降低风电场因雷断电是业主汛期工作的主要内容。

每年有300台摆布的机组和20个风电场采用乾源尺度进行防雷革新,2019年由乾源风电和中节能、中广核、云能投、华能、国华投资、国度电投、河北建投、协合风电等多家业主结合编制的《多雷区风电场架空集电线路防雷革新手艺规范》经由能源局风电场运维分手艺委员会的审核,完成尺度报批稿;经由近3年的尺度化示范项目的实施,以该尺度为焦点技改方案进行防雷革新的风电场遍布云南湖北湖南广西安徽河北山西山东等地的风电场,保障业主汛期风场防雷平安;以乾源防雷尺度,保风场汛期平安。




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