风力发电机综合防雷方案

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1、深圳市世纪盾通讯技术有限公司风力发电综合防雷解决方案深圳市世纪盾通讯技术有限公司二OO九年八月地址：深圳市南山区科技园宝京工业区4栋4楼电话：0755-89403886传真：0755-2675916916深圳市世纪盾通讯技术有限公司目录一、雷电与风力发电的防护二、风力发电直击雷防护三、风轮、机舱、水平轴、尾舵和塔身的等电位连接 四、风力发电机电磁屏蔽五、机舱内各种柜的防护六、齿盘式风力发电避雷器七、风力发电电位敷设与接地系统八、风力发电屏蔽处理措施九、施工工艺十、工程施工细则十一、防雷工程预算表十二、公司概况十三、服务承诺地址：深圳市南山区科技园宝京

2、工业区4栋4楼电话：0755-89403886传真：0755-2675916916深圳市世纪盾通讯技术有限公司一、雷电与风力发电的防护1．1、雷电的入侵途径，主要为直击雷和感应雷。A．直接雷击：雷云之间或雷云对地面某一点（包括建筑物、构架、树木、动植物等）的迅猛放电现象称之为直接雷击，它因电效应、热效应、和机械力效应等造成物体损坏和人员伤亡。B．感应雷击：雷云放电时，在附近导体上（包括架空电缆、埋地电缆、钢轨、水管等）产生的静电感应和电磁感应等现象称之为感应雷击，它因过电压、过电流易对微电子设备造成损坏、伤害工作人员、使传输或储存的信号或数据（模拟或

3、数字）受到干扰或丢失。地址：深圳市南山区科技园宝京工业区4栋4楼电话：0755-89403886传真：0755-2675916916深圳市世纪盾通讯技术有限公司风能是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生洁净能源。风能发电为人与自然和谐发展提供了基础。由于风力发电机组是在自然环境下工作，不可避免的会受到自然灾害的影响。  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，相对的也增加了被雷击的风险，雷击成了自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害。雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组

4、叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。我国沿海地区地形复杂，雷暴日较多，应充分重视雷击给风力风电机组和运行人员带来的巨大威胁。例如，红海湾风电场建成投产至今发生了多次雷击事件，据统计，叶片被击中率达4%，其他通讯电器元件被击中率更高达20%。为了降低自然灾害带来的损失，必须充分了解它，并做出有针对性的防范措施。  风机的防雷是一个综合性的防雷工程，防雷设计的到位与否，直接关系到风机在雷雨天气时能否正常工作，并且确保风机内的各种设备不受损害等。地址：深圳市南山区科技园宝京工业区4栋4楼电话：0755-89403886传真：0755-2675916

5、916深圳市世纪盾通讯技术有限公司二、风力发电直击雷防护  该风机主体高度约80米，叶片长度约40米，即风机最高点高度约为120米，且大多数风力发电机位于空旷地带，较孤立。风机的高度加上所处特殊的环境，造成风力发电机在雷雨天气时极易遭受直击雷。  国际电工委员会对防雷过电压保护的防护区域划分为：LPZ0区（LPZ0A、LPZ0B），LPZ1区，LPZ2区。    在金属塔架接地良好的情况下，叶片、机舱的外部（包括机舱）、塔架外部（包括塔架）、箱式变压器应属于LPZ0区，这些部位是遭受直击雷（绕雷）或不遭受直击雷但电磁场没有衰减的部位。机舱内、塔架内的

6、设备应属于LPZ1区，这其中包括电缆、发电机、齿轮箱等。塔架内电气柜中的设备，特别是屏蔽较好的弱电部分应属于LPZ2。  对与现有风力发电机的LPZ0区防雷过电压保护装置进行分析后，在LPZ0区内，直击雷的防护在没有技术突破的前提下仍然沿用传统的富兰克林避雷方法：利用自身的高度使雷云下的电场发生畸变，从而将雷电吸引，以自身代替被保护物受雷击，以达到保护避雷的目。这就要求风机的叶片的制作及其材料提出很高的要求，即叶片必须能够承受足够大的电流，并且在叶片上添加导电性能良好、自身重量轻的类似于碳纤维的材料，用单独的线缆将叶片与塔身连接在一起，为雷电流泄放提

7、供一个良好的通道。  机舱主机架除了与叶片相连，还连接机舱顶上避雷棒（笔者在给天津海事局灯塔做防雷工程时，在烟台北长山岛上近距观察风力发电机看到的），与叶片位于相反的方向，估计该避雷棒用作为保护风速计和风标免受雷击。  根据风力发电机的使用性质及其重要性，参照《建筑物防雷设计规范》50057-94（2000版）关于建筑物的防雷分类，可以将风力发电机划分为二类防雷建筑。二类防雷建筑对应的滚球半径为45米，根据电气—几何模型  hr=10·I0.65地址：深圳市南山区科技园宝京工业区4栋4楼电话：0755-89403886传真：0755-26759169

8、16深圳市世纪盾通讯技术有限公司  hr——雷闪的最后闪络距离（击距），即滚球半径  I——与hr对应的得到