上海旺湖電氣有限公司風(fēng)力發(fā)電FD77防雷方案

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案編制： 王喜貴 審核： 批準(zhǔn)： 上海旺湖電氣有限公司風(fēng)電機(jī)組整體防雷保護(hù)方案一、概述風(fēng)能是當(dāng)前技術(shù)最成熟、最具備規(guī)模開發(fā)條件的可再生潔凈能源。風(fēng)能發(fā)電為人與自然和諧發(fā)展提供了基礎(chǔ)。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是在自然環(huán)境下工作，不可避免的會(huì)受到自然災(zāi)害的影響。由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量越來越大，為了吸收更多能量，輪轂高度和葉輪直徑隨著增高，風(fēng)機(jī)的高度和安裝位置決定了它是雷擊的首選通道，而且風(fēng)機(jī)內(nèi)部集中了大量敏感的電氣、電子設(shè)備，一次雷擊帶來的損壞將是非常大的。因此，必須為風(fēng)機(jī)內(nèi)的電氣、電子設(shè)備安裝完整的防雷保護(hù)系統(tǒng)。通過安裝防雷保護(hù)裝置，設(shè)備得到了保護(hù)，維

2、護(hù)和維修費(fèi)用降低，并且可以提高設(shè)備正常工作的時(shí)間。從效率方面考慮，應(yīng)該從風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)階段就考慮其防雷保護(hù)的問題，這樣就可以避免日后的昂貴的維修費(fèi)用和改造工程。只有可靠工作的設(shè)備才能讓投資盡快收回。也只有如此，才能讓更多的潛在投資者接受這一系統(tǒng)。DEHN+SOHNE是防雷行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，提供與風(fēng)機(jī)相適應(yīng)的雷電和電涌保護(hù)系統(tǒng)。為風(fēng)機(jī)保護(hù)推出的專用型號(hào)體現(xiàn)了我們對(duì)風(fēng)電技術(shù)的深刻理解。二、設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)1、Germanischer Lioyd;Vorschriften und Richtlinien,Kapitel IV:Nichtmaritime Technik,Abschnitt 1:Richtli

3、nie fur die Zertifizierung von WindeenergieanlagenGL指導(dǎo)文件 IV-1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)2、IEC61400-24 Wind turbine generator systems-Part 24:Lightning protectionIEC61400-24 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)防雷保護(hù)3、IEC62305 Protection against lightningIEC62305 雷電防護(hù)GL指導(dǎo)文件是風(fēng)機(jī)安裝、測(cè)試和認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)也包含了對(duì)風(fēng)機(jī)雷電防護(hù)的具體要求，是風(fēng)機(jī)防雷保護(hù)的基礎(chǔ)性文件。IEC61400-24定義和描述了風(fēng)機(jī)防雷保護(hù)裝置及其應(yīng)用。I

4、EC62305具體規(guī)定了防雷保護(hù)裝置的性能指標(biāo)。德國保險(xiǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（GDV）的指導(dǎo)文件VdS 2010雷擊浪涌防護(hù)規(guī)定風(fēng)電機(jī)組的防雷保護(hù)級(jí)別至少應(yīng)為第二級(jí)，也就是說，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)能夠防護(hù)150KA以上的雷電而不損壞。關(guān)于雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法參見IEC62305-2。三、風(fēng)電機(jī)組綜合防雷保護(hù)系統(tǒng)1、雷電對(duì)風(fēng)電機(jī)組的危害雷電對(duì)風(fēng)電機(jī)組的危害風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常位于開闊的區(qū)域，而且很高，所以整個(gè)風(fēng)機(jī)是暴露在直接雷擊的威脅之下，被雷電直接擊中的概率是與該物體的高度的平方值成正比。兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片高度達(dá)到150m以上，因此風(fēng)機(jī)的葉片部分特別容易被雷電擊中。風(fēng)機(jī)內(nèi)部集成了大量的電氣、電子設(shè)備，可以說，我們平常用到

5、的幾乎每一種電子元件和電氣設(shè)備，都可以在一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組中找到其應(yīng)用，例如開關(guān)柜、馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)裝置、變頻器、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及相應(yīng)的總線系統(tǒng)等。這些設(shè)備都集中在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)。毫無疑問，電涌可以給風(fēng)電機(jī)組帶來相當(dāng)嚴(yán)重的損壞。以下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)由歐洲幾個(gè)國家提供,其中包含了超過4000 臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)。表1是德國、丹麥和瑞典三國這些事故的匯總表。由雷擊導(dǎo)致的風(fēng)力發(fā)電機(jī)損壞數(shù)量，每100臺(tái)平均每年3.9次到8次。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上顯示，在北歐的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，每100臺(tái)每年有4-8臺(tái)遭受雷擊而損壞。表1 雷擊損壞頻率表國家日期風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)量容量（MW）渦輪/年度雷擊事故每100臺(tái)/年損壞量德國19

6、91-1998149835292047388丹麥1990-19982839698220008513.9瑞典1992-19984281781487865.8具體分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)的各種不同部件遭雷擊損壞的情況，可為防雷保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。圖2中顯示了風(fēng)機(jī)中幾種不同部件遭雷擊損壞的關(guān)系，數(shù)據(jù)來源于德國。值得注意的是：雖然損害部件是不相同的， 但是控制系統(tǒng)部件雷擊損壞占40-50%。圖2 遭雷擊損壞部件分布（德國）隨著防雷裝置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的大量應(yīng)用，新生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)和舊的風(fēng)力發(fā)電機(jī)遭雷擊損害的模式有了很大的不同（見圖3）。舊的風(fēng)力發(fā)電機(jī)最常見的損害是控制系統(tǒng)，而較新生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)最常見的損害的是風(fēng)葉

7、。這表明近年來由于安裝防雷裝置，控制系統(tǒng)的防雷保護(hù)已取得明顯的改善。圖3 新舊機(jī)型遭雷擊損壞部件分布對(duì)比圖風(fēng)力發(fā)電機(jī)遭雷擊損壞后，由于故障損害的分析和后續(xù)的維修，會(huì)有一段時(shí)間的停工期。對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)營者來說，設(shè)備長時(shí)間停機(jī)是負(fù)擔(dān)不起的。風(fēng)機(jī)高昂的首次投資費(fèi)用必須在有限的時(shí)間內(nèi)收回，因此必須采取措施保證設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行。從廣泛使用的雷暴活動(dòng)水平這一指標(biāo)中，我們可以知道某一地區(qū)一年中云對(duì)地閃擊的次數(shù)。在歐洲，海岸地區(qū)和較低海拔的山區(qū)每年每平方公里發(fā)生的云地閃擊一般按照1次到3次來估算。平均每年的預(yù)計(jì)落雷數(shù)可以按照下列公式來計(jì)算：n=2.4105NgH2.05Ng每年每平方公里的云地閃擊數(shù)，H為物體

8、的高度假設(shè)每平方公里年平均云地閃擊數(shù)是2，一個(gè)75m高的物體，其雷擊概率大約是每三年一次。兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)（H150m）的落雷數(shù)可以達(dá)到每12個(gè)月一次。在設(shè)計(jì)防雷裝置時(shí)，還要考慮的是：當(dāng)暴露在雷電直擊范圍內(nèi)的物體高度超過60m時(shí)，除了云地閃擊之外，地云的閃擊也會(huì)出現(xiàn)。地云閃擊也稱作向上閃擊，它從地面先導(dǎo)，伴隨更大的雷擊能量。地云閃擊的影響對(duì)于風(fēng)機(jī)葉片的防雷設(shè)計(jì)和第一級(jí)防雷器的設(shè)計(jì)非常重要。根據(jù)長期觀察，雷擊造成的損壞中除了機(jī)械損壞之外，風(fēng)機(jī)的電子控制部分也常常損壞，主要有：變頻器、過程控制計(jì)算機(jī)、轉(zhuǎn)速表傳感器、測(cè)風(fēng)裝置。2、防雷保護(hù)措施防雷保護(hù)區(qū)概念是規(guī)劃風(fēng)力發(fā)電機(jī)綜合防雷保護(hù)的基礎(chǔ)。它是一種對(duì)結(jié)構(gòu)

9、空間的設(shè)計(jì)方法，以便在構(gòu)筑物內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)穩(wěn)定的電磁兼容性環(huán)境（圖4）。構(gòu)筑物內(nèi)不同電氣設(shè)備的抗電磁干擾能力的大小決定了對(duì)這一空間電磁環(huán)境的要求。圖4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)雷電保護(hù)區(qū)概念（LPZ）作為一種保護(hù)措施，防雷保護(hù)區(qū)概念當(dāng)然就包括了應(yīng)在防雷保護(hù)區(qū)的邊界處，將電磁干擾（傳導(dǎo)性干擾和輻射性干擾）降低到可接受的范圍內(nèi)，因此，被保護(hù)的構(gòu)筑物的不同部分被細(xì)分為不同的防雷保護(hù)區(qū)。防雷保護(hù)區(qū)的具體劃分結(jié)果與風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)有關(guān)，并且也要考慮這一結(jié)構(gòu)建筑形式和材料。通過設(shè)置屏蔽裝置和安裝電涌保護(hù)器，雷電在防雷保護(hù)區(qū)0A區(qū)的影響在進(jìn)入1區(qū)時(shí)被大大縮減，風(fēng)電機(jī)組內(nèi)的電氣和電子設(shè)備就可以正常工作，不受干擾。按照防雷保護(hù)分區(qū)

10、的概念，一個(gè)綜合防雷系統(tǒng)包括：1) 外部防雷保護(hù)系統(tǒng)：接閃器、引下線、接地系統(tǒng)。 2) 內(nèi)部防雷保護(hù)系統(tǒng)：防雷擊等電位連接、電涌保護(hù)、屏蔽措施。下面作詳細(xì)介紹。3、外部防雷保護(hù)系統(tǒng)外部防雷保護(hù)系統(tǒng)由接閃器、引下線和接地系統(tǒng)組成，它的作用是防止雷擊對(duì)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)的損壞以及火災(zāi)危險(xiǎn)。1)接閃器雷擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)的落雷點(diǎn)一般是在風(fēng)機(jī)的槳葉上，因此接閃器應(yīng)預(yù)先布置在槳葉的預(yù)計(jì)雷擊點(diǎn)處以接閃雷擊電流。為了以可控的方式傳導(dǎo)雷電流入地，槳葉上的接閃器通過金屬連接帶連接到中間部位，金屬連接帶可采用303.5mm 鍍鋅扁鋼。對(duì)于機(jī)艙內(nèi)的滾珠軸承，為了避免雷電在通過軸承時(shí)引起的焊接效應(yīng)，應(yīng)將其兩端通過碳刷或者放電間隙

11、橋接起來。對(duì)于位于機(jī)艙頂部的設(shè)施（例如風(fēng)速計(jì)）的防雷保護(hù)，采用避雷針的方式安裝在機(jī)艙頂部，保護(hù)該設(shè)備不受直接雷擊。2)引下線如果是金屬塔，可以直接將塔架作為引下線來使用；如果是混凝土塔身，那么采用內(nèi)置引下線（鍍鋅圓鋼810mm，或者鍍鋅扁鋼303.5mm）。3)接地系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的接地由塔基的基礎(chǔ)接地極提供，塔基的基礎(chǔ)接地網(wǎng)應(yīng)與周圍的操作室的基礎(chǔ)接地極相連構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)狀接地體（如圖5）。這樣就形成了一個(gè)等電位連接區(qū)，當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)就可以消除不同點(diǎn)的電位差。圖5風(fēng)機(jī)和操作室的接地系統(tǒng)4、內(nèi)部防雷保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部防雷保護(hù)系統(tǒng)是由所有的在該區(qū)域內(nèi)縮減雷電電磁效應(yīng)的設(shè)施組成。主要包括防雷擊等電位連接、屏蔽措施

12、和電涌保護(hù)。1)防雷擊等電位連接防雷擊等電位連接是內(nèi)部防雷保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分。等電位連接可以有效抑制雷電引起的電位差。在防雷擊等電位連接系統(tǒng)內(nèi)，所有導(dǎo)電的部件都被相互連接，以減小電位差。在設(shè)計(jì)等電位連接時(shí)，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)考慮其最小連接橫截面積。一個(gè)完整的等電位連接網(wǎng)絡(luò)也包括金屬管線和電源、信號(hào)線路的等電位連接，這些線路應(yīng)通過雷電流保護(hù)器與主接地匯流排相連。2)屏蔽措施屏蔽裝置可以減少電磁干擾。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊性，如果能在設(shè)計(jì)階段就考慮到屏蔽措施，那么屏蔽裝置就可以以較低成本實(shí)現(xiàn)。機(jī)艙應(yīng)該制成一個(gè)封閉的金屬殼體，相關(guān)的電氣和電子器件都裝在開關(guān)柜，開關(guān)柜和控制柜的柜體應(yīng)具備良好的屏蔽效果。

13、在塔基和機(jī)艙的不同設(shè)備之間的線纜應(yīng)帶有外部金屬屏蔽層。對(duì)于干擾的抑制，只有當(dāng)線纜屏蔽的兩端都連接到等電位連接帶時(shí)，屏蔽層對(duì)電磁干擾的抑制才是有效的。3)電涌保護(hù)除了使用屏蔽措施來抑制輻射干擾源以外，對(duì)于防雷保護(hù)區(qū)邊界處的傳導(dǎo)性干擾也需要有相應(yīng)的保護(hù)措施，這樣才能讓電氣和電子設(shè)備可靠的工作。在防雷保護(hù)區(qū)0A1 的邊界處必須使用防雷器，它可以導(dǎo)走大量的分雷電流而不會(huì)損壞設(shè)備。這種防雷器也稱之為雷電流保護(hù)器（I 級(jí)防雷器），它們可以限制接地的金屬設(shè)施和電源、信號(hào)線路之間由雷電引起的高電位差，將其限制在安全的范圍之內(nèi)。雷電流保護(hù)器的最重要的特性是：按照10/350s 脈沖波形測(cè)試，可以承受雷擊電流。對(duì)

14、風(fēng)電機(jī)組來說，電源線路0A1 邊界處的防雷保護(hù)是在400/690 V 電源側(cè)完成的。在防雷保護(hù)區(qū)以及后續(xù)防雷區(qū)，僅有能量較小的脈沖電流存在，這類脈沖電流是由外部的感應(yīng)過電壓產(chǎn)生，或者是從系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的電涌。對(duì)于這一類脈沖電流的保護(hù)設(shè)備叫作電涌保護(hù)器（II 級(jí)防雷器）。用8/20s 脈沖電流波形進(jìn)行測(cè)試。從能量協(xié)調(diào)的角度來說，電涌保護(hù)器需要安裝在雷電流保護(hù)器的下游。當(dāng)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)安裝電涌保護(hù)器時(shí)，與電源系統(tǒng)上安裝的電涌保護(hù)器不同的是：電涌保護(hù)器與測(cè)控系統(tǒng)的兼容性以及測(cè)控系統(tǒng)本身的工作特性需要特別注意。這些保護(hù)器與數(shù)據(jù)線串聯(lián)連接，而且必須將干擾水平限制在被保護(hù)設(shè)備的耐受能力以內(nèi)。從通流量上考慮，

15、例如一條電話線，在導(dǎo)線上的分雷電流應(yīng)按照5%來預(yù)估，對(duì)于/級(jí)防雷保護(hù)系統(tǒng)，就是5kA(10/350s)。四、風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部電氣、電子設(shè)備的電涌保護(hù)根據(jù)風(fēng)機(jī)內(nèi)設(shè)備的不同以及電涌保護(hù)器安裝位置的不同，將風(fēng)機(jī)內(nèi)設(shè)備的電涌保護(hù)分成7個(gè)部分，以下具體介紹電涌保護(hù)器在各個(gè)不同設(shè)備中的配置。分別是：1） 發(fā)電機(jī)的保護(hù)2） 機(jī)艙開關(guān)柜的保護(hù)3） 變槳系統(tǒng)的保護(hù)4） 塔基變頻柜的保護(hù)5） 塔基控制柜的保護(hù)6）變壓器端的保護(hù)具體防護(hù)實(shí)施措施：1、 發(fā)電機(jī)的保護(hù)采用:1.1WL-B50/690/3P產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)：沖擊通流容量（10/350s）：50KA/線；限制電壓：2500V；響應(yīng)時(shí)間：50ns；無插入損耗。產(chǎn)

16、品技術(shù)滿足程度：滿足電涌保護(hù)器 (SPD)國家最新標(biāo)準(zhǔn) GB 18802.1-2002 低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 (SPD) 第1部份:性能要求和試驗(yàn)方法，等同IEC 61643低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品參數(shù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求并通過國家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，符合使用需求。2、 機(jī)艙開關(guān)柜的保護(hù)采用:2.1 WL-B25/440/4P產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)：沖擊通流容量（10/350s）：25KA/線；限制電壓：2000V；響應(yīng)時(shí)間：50ns；無插入損耗。產(chǎn)品技術(shù)滿足程度：滿足電涌保護(hù)器 (SPD)國家最新標(biāo)準(zhǔn) GB 18802.1-2002 低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 (SPD) 第1部份:性

17、能要求和試驗(yàn)方法，等同IEC 61643低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品參數(shù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求并通過國家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，符合使用需求。 2.2 WL-PV24產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)：最大放電電流（8/20s）：20KA/線；限制電壓：400V；響應(yīng)時(shí)間：25ns；無插入損耗。產(chǎn)品技術(shù)滿足程度：滿足電涌保護(hù)器 (SPD)國家最新標(biāo)準(zhǔn) GB 18802.1-2002 低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 (SPD) 第1部份:性能要求和試驗(yàn)方法，等同IEC 61643低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品參數(shù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求并通過國家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，符合使用需求。2.3 WL-JP06/3SWL-JP0

18、6/3S系列通信信號(hào)電涌保護(hù)器符合IEC及國際標(biāo)準(zhǔn)GB規(guī)定的入戶電涌保護(hù)器要求，適應(yīng)于各個(gè)信息、通信系統(tǒng)，標(biāo)稱放電電流5KA，最大放電電流10KA，額定負(fù)載電流500mA，最大傳輸速率20MBPS,限制電壓15V。2.4 WL-RJ45/1EWL-RJ45系列網(wǎng)絡(luò)信號(hào)電涌保護(hù)器符合IEC及國際標(biāo)準(zhǔn)GB規(guī)定的入戶電涌保護(hù)器要求，標(biāo)稱放電電流3KA，最大放電電流5KA，額定負(fù)載電流500mA，最大傳輸速率155MBPS,插入損耗小于0.5Db，限制電壓15V。3、 變槳系統(tǒng)的保護(hù)采用：3.1 WL-C60/385/2P產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)：最大放電電流（8/20s）：60KA/線；限制電壓：1800V

19、；響應(yīng)時(shí)間：25ns；無插入損耗。產(chǎn)品技術(shù)滿足程度：滿足電涌保護(hù)器 (SPD)國家最新標(biāo)準(zhǔn) GB 18802.1-2002 低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 (SPD) 第1部份:性能要求和試驗(yàn)方法，等同IEC 61643低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品參數(shù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求并通過國家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，符合使用需求。3.2 WL-ZH110產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)：最大放電電流（8/20s）：40KA/線；限制電壓：1000V；響應(yīng)時(shí)間：25ns；無插入損耗。產(chǎn)品技術(shù)滿足程度：滿足電涌保護(hù)器 (SPD)國家最新標(biāo)準(zhǔn) GB 18802.1-2002 低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 (SPD) 第1部份:性能要求

20、和試驗(yàn)方法，等同IEC 61643低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品參數(shù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求并通過國家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，符合使用需求。4、 塔基變頻柜的保護(hù)采用：4.1 WL-B25/690/3P產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)：沖擊通流容量（10/350s）：25KA/線；限制電壓：2500V；響應(yīng)時(shí)間：50ns；無插入損耗。產(chǎn)品技術(shù)滿足程度：滿足電涌保護(hù)器 (SPD)國家最新標(biāo)準(zhǔn) GB 18802.1-2002 低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 (SPD) 第1部份:性能要求和試驗(yàn)方法，等同IEC 61643低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品參數(shù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求并通過國家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，符合使用需求。5

21、、 塔基控制柜的保護(hù)選用：5.1 WL-C60/385/2P產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)：最大放電電流（8/20s）：60KA/線；限制電壓：1800V；響應(yīng)時(shí)間：25ns；無插入損耗。產(chǎn)品技術(shù)滿足程度：滿足電涌保護(hù)器 (SPD)國家最新標(biāo)準(zhǔn) GB 18802.1-2002 低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 (SPD) 第1部份:性能要求和試驗(yàn)方法，等同IEC 61643低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品參數(shù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求并通過國家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，符合使用需求。6、 變壓器端的保護(hù)采用：6.1 WL-B25/690/3P產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)：沖擊通流容量（10/350s）：25KA/線；限制電壓：2500V

22、；響應(yīng)時(shí)間：50ns；無插入損耗。產(chǎn)品技術(shù)滿足程度：滿足電涌保護(hù)器 (SPD)國家最新標(biāo)準(zhǔn) GB 18802.1-2002 低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 (SPD) 第1部份:性能要求和試驗(yàn)方法，等同IEC 61643低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品參數(shù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求并通過國家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，符合使用需求。一、電源主回路部分：1.設(shè)計(jì)思路在方案中，考慮到遠(yuǎn)端引入的（架空）高壓線可能引入能量較大的直擊雷雷電浪涌，經(jīng)箱變后侵入低壓側(cè)電氣線路，應(yīng)對(duì)主回路實(shí)施分級(jí)保護(hù)，我們?cè)谙渥兊蛪簜?cè)加裝10/350波形的一級(jí)（B）級(jí)防雷器WL-25/440/3P+N 。該防雷器有密封式火花間隙，動(dòng)作時(shí)不會(huì)噴

23、出氣體火花，最大承受雷電流150KA（8/20）。在變流逆變輸出端加裝8/20波形的C級(jí)防雷器WL-20/460/3P+N 與B級(jí)防雷器形成能量配合，保護(hù)逆變器1GBT。為防止發(fā)電機(jī)自身工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生高壓誤差，另外上下行于塔筒的電纜過長且平行于雷電流的泄放通道，會(huì)藕合一定的浪涌對(duì)相應(yīng)設(shè)備造成過電壓損壞，在發(fā)電機(jī)側(cè)及整流輸入側(cè)分別安裝臻和公司專門為風(fēng)力機(jī)組研發(fā)的產(chǎn)品WL-20/1000/3P+N。（附配置表）2、配置表序號(hào)安裝位置數(shù)量型號(hào)產(chǎn)品描述備注1變壓器低壓側(cè)3套WL-B25/440/3P+NB級(jí)保護(hù)箱變低壓側(cè)并分流2逆變器輸出側(cè)3套WL-C20/460/3P+NC級(jí)保護(hù)逆變器1GBT3整流器

24、輸入側(cè)6套WL-C20/1000/3P+NC級(jí)保護(hù)整流器4整流器電機(jī)側(cè)6套WL-C20/1000/3P+NC級(jí)保護(hù)發(fā)電機(jī)注：、建議根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)配電模式，采用相應(yīng)的3P+N方式安裝；、以上產(chǎn)品均為單體式結(jié)構(gòu)，已包括接地橋接件、標(biāo)簽。3、選型產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)序號(hào)防雷器名稱參數(shù)名稱參數(shù)值1WL-B25/440保護(hù)等級(jí)級(jí)/B級(jí)額定電壓Un220/380V最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc440V AC標(biāo)稱放電電流In（10/350）25KA最大放電電流Imax (8/20)150KA電壓保護(hù)水平Up1.2Kv前置熔斷器（A）250 gG響應(yīng)時(shí)間100ns工作溫區(qū)-40+80防護(hù)等級(jí)IP20 2WL-C20/460保護(hù)等級(jí)級(jí)

25、/C級(jí)額定電壓Un220/380V最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc460V AC標(biāo)稱放電電流In（8/20）20KA最大放電電流Imax (8/20)50KA電壓保護(hù)水平Up1.8kV前置熔斷器（A）50 gG響應(yīng)時(shí)間250ns工作溫區(qū)-40+80防護(hù)等級(jí)IP20 3WL-C20/1000 保護(hù)等級(jí)級(jí)/C級(jí)額定電壓Un690V最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc1000V AC標(biāo)稱放電電流In（8/20）20KA最大放電電流Imax (8/20)50KA電壓保護(hù)水平Up3.5KV前置熔斷器（A）50gG響應(yīng)時(shí)間25ns工作溫區(qū)-40+80防護(hù)等級(jí)IP20 二、主配電柜內(nèi)電源部分：1、設(shè)計(jì)思路：上下行于塔筒的電纜過長且平行

26、于雷電流的泄放通道，會(huì)藕合一定的浪涌對(duì)相應(yīng)設(shè)備造成過電壓損壞，所以對(duì)相應(yīng)電源線路上的變壓器及設(shè)備實(shí)施防雷保護(hù)。主配電柜內(nèi)控制變壓器低壓側(cè)安裝WL-20/385/HY。主配電柜內(nèi)24V配電線路PLC側(cè)安裝WL-24Y；如果24V線路上下行于塔筒間則在線路兩端設(shè)備入口處都需要安裝。（配置如下圖所示）2、配置表序號(hào)安裝位置數(shù)量型號(hào)產(chǎn)品描述備注1主配電柜控制變壓器低壓側(cè)1套WL-C20/385/C級(jí)靠近變壓器安裝2主配電柜內(nèi)24V配電線路1套WL-PV24D級(jí)保護(hù)24V配電線路，主要是PLC注：以上產(chǎn)品都是單體裝置、結(jié)構(gòu)闖關(guān)，包括橋接件、標(biāo)簽及各安裝輔件。3、選型產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)：序號(hào)防雷器名稱參數(shù)名稱參

27、數(shù)值1WL-C20/385最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc385V AC標(biāo)稱放電電流In（8/20）20KA最大放電電流Imax (8/20)40KA電壓保護(hù)水平Up1.8KV響應(yīng)時(shí)間25ns2WL-PV24最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc48V AC標(biāo)稱放電電流In（8/20）10KA最大放電電流Imax (8/20)20KA電壓保護(hù)水平Up0.5KV響應(yīng)時(shí)間25ns1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組SSB控制柜(塔筒)配制的防雷保護(hù)避雷保護(hù)1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器控制柜（塔筒）配制的防雷保護(hù)避雷保護(hù)1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制柜(機(jī)艙)配制的防雷保護(hù)三、通訊線路部分：1.設(shè)計(jì)思路： 通訊線路連接的弱電設(shè)備耐壓能力極低，由于

28、通訊線纜長度超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的，建議在Profibus DP端口、機(jī)艙內(nèi)通訊模塊出線端各安裝WL-JP06/2S一套，以避免線路中的浪涌對(duì)設(shè)備造成損害。2、配置表序號(hào)安裝位置數(shù)量型號(hào)產(chǎn)品描述備注1主配電柜內(nèi)2套WL-JP06/2S信號(hào)保護(hù)用于Profbus DP接口防護(hù)注：以上產(chǎn)品都是單體裝置、結(jié)構(gòu)緊湊，包括橋接件、標(biāo)簽及穩(wěn)中有降安裝輔件。具體通訊線防雷器的數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采編通訊線的數(shù)量來進(jìn)一步確定。3、選型產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)：序號(hào)防雷器名稱參數(shù)名稱參數(shù)值1WL-JP06/2S額定工作電壓Un6v最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc8V AC額定負(fù)載電流IL1.5A標(biāo)稱放電電流In5KA電壓保護(hù)水平Up30V響應(yīng)時(shí)間5n

29、s接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求1) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)接地系統(tǒng)的建造應(yīng)該按照IEC/TR61400-24第9節(jié)實(shí)施。2) IEC61024-1及IEC/TR61400-24的表11中列出了下引導(dǎo)體的最小尺寸。3) 建造一個(gè)圍繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)、與塔架相連接的環(huán)形接地系統(tǒng)。塔架的加強(qiáng)鋼筋應(yīng)該與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的接地系統(tǒng)進(jìn)行焊接。4) 接地系統(tǒng)應(yīng)該與所有接地電極、地下金屬物件以及接地系統(tǒng)互相連接。在一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)中，所有風(fēng)力發(fā)電機(jī)的接地系統(tǒng)應(yīng)互相連接。5) 接地系統(tǒng)一定要緊湊。接地系統(tǒng)中任何超出雷擊點(diǎn)30m以外的部分將無助于降低雷擊的峰值電壓。6) 接地系統(tǒng)的接地電阻小于等于4。7) 接地系統(tǒng)必須每年進(jìn)行一次檢查，以確定是否出現(xiàn)斷裂

30、、連接松動(dòng)、銹蝕和/或接地電阻的改變等情況。8) 接地系統(tǒng)必須在任何時(shí)候都保持良好的狀態(tài)。2、 等電位連接及屏蔽根據(jù)IEC/TR61400-24第8.5節(jié)的建議，所有的系統(tǒng)和金屬部件必須被連接在一起并連接到一個(gè)低電阻的接地路徑上。1)、機(jī)艙全部設(shè)備，包括齒輪葙、電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承座等，全部與機(jī)座有良好的接地線。每節(jié)塔筒法蘭兩端用銅導(dǎo)線(50mm2)短接(不少于4處)2)、葉片中有接閃器，能將雷擊電流引導(dǎo)到輪轂，以防止葉片內(nèi)部產(chǎn)生電弧。每葉尖處安裝2個(gè)接閃器。3)、將風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間運(yùn)行的電力電纜的護(hù)皮穩(wěn)固地連接到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的接地系統(tǒng)上。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間運(yùn)行的SCADA電纜溝內(nèi)安裝已接地的裸銅纜線。將所有SCADA纜線的護(hù)皮的兩端連接到接地系統(tǒng)上。4)、塔架基礎(chǔ)金屬網(wǎng)外側(cè)有環(huán)形接地網(wǎng)，理入地下，并引出不少于6根鍍鋅偏鐵與塔筒壁聯(lián)接。5)、機(jī)艙后部的頂端安裝有風(fēng)速計(jì)和風(fēng)向標(biāo)，并將相關(guān)的信息輸送到控制器里，需要在次安裝電涌保護(hù)器以防止過電壓破壞控制器的部件。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主保護(hù)器能夠處理最小為180kA的電涌電流，每相具有多條、帶獨(dú)立保險(xiǎn)絲的后備保護(hù)路徑， 接地線平避雷針避雷針 塔頂部安裝避雷針，接地線采用截面積50平方mm銅導(dǎo)線(電解銅)由塔頂部進(jìn)入機(jī)艙與底座連接。采用50mm平方銅導(dǎo)線接機(jī)艙底座多個(gè)接閃器 安裝有內(nèi)置防雷系統(tǒng)的長葉片，其遠(yuǎn)