第3章：風(fēng)電機(jī)組直擊雷防護(hù)課件

風(fēng)電機(jī)組防雷與接地

長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院風(fēng)電機(jī)組防雷與接地長春工程學(xué)院能源動力工程學(xué)院主要內(nèi)容簡介

第3章風(fēng)電機(jī)組直擊雷防護(hù)一、風(fēng)電機(jī)組的雷擊特性二、葉片的直擊雷防護(hù)三、機(jī)艙的直擊雷防護(hù)四、塔架的直擊雷防護(hù)五、軸承的直擊雷防護(hù)六、典型風(fēng)電場雷擊特點及原因分析主要內(nèi)容簡介第3章風(fēng)電機(jī)組直擊雷防護(hù)一、風(fēng)一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

1、風(fēng)電機(jī)組雷電災(zāi)害的嚴(yán)重性（1）風(fēng)電場雷災(zāi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)Δ德國、瑞士、丹麥的風(fēng)電場雷擊頻率風(fēng)機(jī)年（風(fēng)機(jī)總年數(shù)）：統(tǒng)計學(xué)概念，統(tǒng)計區(qū)間內(nèi)的風(fēng)機(jī)總臺數(shù)，單位：臺年年雷擊次數(shù)：N=KNgSeNg--年均地面落雷密度Ng=0.024Td1.3Td—當(dāng)?shù)啬昃妆┤諗?shù)一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性1、風(fēng)電機(jī)組雷電災(zāi)害的嚴(yán)重一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

1、風(fēng)電機(jī)組雷電災(zāi)害的嚴(yán)重性（1）風(fēng)電場雷災(zāi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)Δ地理條件的影響一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性1、風(fēng)電機(jī)組雷電災(zāi)害的嚴(yán)重一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

1、風(fēng)電機(jī)組雷電災(zāi)害的嚴(yán)重性（2）風(fēng)電場雷災(zāi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)Δ雷擊損害比例一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性1、風(fēng)電機(jī)組雷電災(zāi)害的嚴(yán)重一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

2、雷擊的特性Δ雷擊部位動態(tài)最高點---葉尖

弱雷的雷擊點更多

有效的上行先導(dǎo)可以減少雷擊點強(qiáng)雷雷擊點

弱雷雷擊點

無上行先導(dǎo)

有上行先導(dǎo)

有接閃器

一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性2、雷擊的特性Δ一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

2、雷擊的特性Δ雷擊率：每100臺風(fēng)機(jī)年中遭受雷擊的次數(shù)所占的比例。

德國雷擊率統(tǒng)計數(shù)據(jù)

10%左右一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性2、雷擊的特性Δ一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

2、雷擊的特性Δ相對雷擊率：取機(jī)艙對地高度為30m機(jī)組的年雷擊率為基準(zhǔn)值，將30m以上機(jī)組的年雷擊率相對于該基準(zhǔn)值的增量表示為該基準(zhǔn)值的相對值，稱為相對雷擊率。高度增加相對雷擊率提高一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性2、雷擊的特性Δ一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

3、雷擊統(tǒng)計Δ輕微雷擊事故一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性3、雷擊統(tǒng)計Δ一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

3、雷擊事例Δ嚴(yán)重雷擊事故一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性3、雷擊事例Δ一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

4、風(fēng)電機(jī)組防雷保護(hù)等級及保護(hù)區(qū)Δ防雷保護(hù)等級※

2MW以上機(jī)組防雷保護(hù)等級為I級

一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性4、風(fēng)電機(jī)組防雷保護(hù)等級及一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

4、風(fēng)電機(jī)組防雷保護(hù)區(qū)Δ防雷保護(hù)區(qū)劃分一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性4、風(fēng)電機(jī)組防雷保護(hù)區(qū)一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

5、風(fēng)電機(jī)組防雷保護(hù)系統(tǒng)總體構(gòu)成雷電保護(hù)系統(tǒng)外部防雷內(nèi)部防雷大氣端系統(tǒng)下引導(dǎo)體系統(tǒng)大地端系統(tǒng)等電位連接電磁屏蔽電涌保護(hù)器直擊雷防護(hù)

感應(yīng)雷防護(hù)

一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性5、風(fēng)電機(jī)組防雷保護(hù)系統(tǒng)總一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性

6、風(fēng)電機(jī)組防雷接地的總體路徑一、風(fēng)電機(jī)的雷擊特性6、風(fēng)電機(jī)組防雷接地的總體二、葉片的直擊雷保護(hù)

1、葉片防雷葉片防雷葉片防雷重要性雷擊造成葉片損壞

位置最高是雷電襲擊的首要目標(biāo)

葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中最昂貴的部件

雷擊造成的巨大聲波，對葉片結(jié)構(gòu)造成沖擊破壞

雷電擊中葉尖后釋放大量能量，雷電流使葉尖結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度急驟升高，造成葉尖結(jié)構(gòu)爆裂破壞甚至開裂；二、葉片的直擊雷保護(hù)1、葉片防雷二、葉片的直擊雷保護(hù)

2、葉片防雷措施雷擊葉片雷電流路徑

二、葉片的直擊雷保護(hù)2、葉片防雷措施三、機(jī)艙的直擊雷保護(hù)

1、機(jī)艙防雷措施Δ現(xiàn)代大多數(shù)風(fēng)力機(jī)的機(jī)艙罩是用金屬板制成，這相當(dāng)于法拉第罩，對機(jī)艙中的部件起到了良好的防雷保護(hù)作用。Δ機(jī)艙主機(jī)架除了與葉片相連，還在機(jī)艙罩頂上后部設(shè)置一個（數(shù)目可多于一個）高于風(fēng)速、風(fēng)向儀的接閃桿，相當(dāng)于一個避雷棒，用以保護(hù)風(fēng)速計和風(fēng)向儀免受雷擊。三、機(jī)艙的直擊雷保護(hù)1、機(jī)艙防雷措施三、機(jī)艙的直擊雷保護(hù)

2、葉片到機(jī)艙的防雷過渡Δ輪轂與機(jī)艙間過渡段上有三個并聯(lián)的電火花放電間隙，彼此相差120°，每個電火花間隙還有一個電刷，用來補償靜態(tài)電位差。Δ始于葉片接閃器的引下線延伸到葉片根部的金屬環(huán)，該環(huán)與葉片軸承和輪轂電氣隔離，由穿過該環(huán)的彈性連接將雷電流傳到輪轂。電刷三、機(jī)艙的直擊雷保護(hù)2、葉片到機(jī)艙的防雷過渡四、塔架的直擊雷保護(hù)

1、塔架的直擊雷防護(hù)原則四、塔架的直擊雷保護(hù)1、塔架的直擊雷防護(hù)原則四、塔架的直擊雷保護(hù)

2、塔架的防雷連接Δ塔段與塔段之間的接地連接用70mm2鍍錫銅編織帶，共需9根鍍錫銅編織帶，其中底座環(huán)與下塔段連接為3根，下塔段與中塔段連接為3根，中塔段與上塔段連接為3根。

Δ塔段與塔段之間每組接地極都要連接良好，不能遺漏，連接前先對鍍錫銅編織帶接線鼻和接地極的安裝面進(jìn)行除漆、除銹、除渣，并涂導(dǎo)電膏使導(dǎo)體良好接觸。Δ銅編織帶與塔架接地極之間用M12×40螺栓與塔架連接。四、塔架的直擊雷保護(hù)2、塔架的防雷連接五、軸承的直擊雷保護(hù)

1、軸承防雷的基本原則Δ阻斷軸承雷電流通路

Δ減少通過軸承的雷電流

2、軸承防雷的措施五、軸承的直擊雷保護(hù)1、軸承防雷的基本原則六、典型風(fēng)電場雷擊特點