風(fēng)能是可再生潔凈能源,風(fēng)力發(fā)電是當(dāng)今最具規(guī)模開發(fā)條件的電力資源。為了獲取更多的風(fēng)能,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量在不斷增大,風(fēng)機(jī)的高度隨著輪轂高度和葉輪直徑增加不斷升高,雷擊的風(fēng)險也就不斷增加了。所以,雷擊已成為自然界中對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行危害最大的自然災(zāi)害。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)為什么要做雷電防護(hù)?
雷擊發(fā)生時,閃電電流通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組件傳導(dǎo)至地面,由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)位于疾風(fēng)區(qū),通常選址在空曠開闊的丘陵或山脊上,其高度遠(yuǎn)高于周圍的地形地物,再加上風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝地點(diǎn)土壤電阻率通常較高,對雷電流的傳導(dǎo)性能相對較差,特別容易受到直擊雷、側(cè)擊雷和感應(yīng)雷的襲擊,因此,對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組件采取防雷措施是非常必要的。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)哪些部位要做雷電防護(hù)?
IECTR61400-24《風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)–雷電防護(hù)》指出:現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷通常不同于普通建筑物的防雷,它需要重點(diǎn)解決葉片和輪轂、齒輪箱、軸承、傳動裝置、發(fā)電機(jī)、電氣部分、控制系統(tǒng)、變壓器站等雷電防護(hù)問題。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)雷電防護(hù)內(nèi)容
目前國際上還沒有專門針對風(fēng)力發(fā)電的雷電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),只能參照IEC61024-1、IEC61024-1-2、IEC61312-2、IEC61312-3、IEC61312-4和IEC61312-5等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容,通過對風(fēng)機(jī)內(nèi)機(jī)械、傳動、電氣和電子系統(tǒng)的屏蔽、等電位連接、浪涌保護(hù)器(SPD)和接地裝置,人為的把雷擊造成的損壞降到可接受的水平。
風(fēng)機(jī)因雷擊損壞的成本
來自德國的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,風(fēng)機(jī)遭雷擊的部件的維修費(fèi)用(包括人工費(fèi)、部件費(fèi)和吊裝費(fèi)等)很高,其中葉片損壞的維修費(fèi)用最昂貴。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,加上訂貨期和運(yùn)輸期,會造成一段時間的停工期。由這個停工期不僅使發(fā)電量損失,而且減少了風(fēng)場所有者經(jīng)濟(jì)上的收入。據(jù)國外的統(tǒng)計,雷擊故障比平均其它故障造成的停機(jī)影響都大。
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