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2011-07-22 來源:《中國防雷》 瀏覽數(shù):4262
將齒輪箱外殼、發(fā)電機(jī)外殼、機(jī)艙柜外殼用接地線與機(jī)架連接。
?。?)輪轂變漿控制柜等電位連接:
將軸控箱、UPS電池箱金屬外殼與金屬輪轂連接。
3)塔筒底部等電位連接:
將并網(wǎng)變流器金屬外殼、塔基柜外殼與塔底基礎(chǔ)環(huán)作等電位連接。
4)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所有線纜的屏蔽層作兩點接地處理。
2.4 接地裝置
利用塔筒基礎(chǔ)內(nèi)部的鋼筋作為風(fēng)機(jī)的防雷接地裝置,當(dāng)接地裝置接地電阻不符合要求時,另外敷設(shè)人工地網(wǎng)并與塔筒基礎(chǔ)鋼筋相連接。其中塔內(nèi)接地環(huán)是由布置在塔筒內(nèi)部的熱鍍鋅扁鋼連接而成的,扁鋼的尺寸為4×40mm,露出地面高度為 100mm。接地環(huán)與塔基防雷基礎(chǔ)的的預(yù)留接地扁鋼 3點連接,連接點應(yīng)均勻分布。
塔內(nèi)接地環(huán)連接了以下電纜:
一條機(jī)架接地電纜,截面積為 240mm2
一條變頻器接地電纜,截面積為 240mm2,長度為 2m。
一條變壓器接地電纜,截面積為 35mm2,長度為 3.5m。
一條塔基柜接地電纜,截面積 35mm2,長度為 3.5m。
二條塔筒第一平臺接地電纜,截面積 95mm2,長度為 1.5m。
三條基礎(chǔ)環(huán)接地電纜:95mm2 接地電纜,長度為 1m。
3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷問題探討
3.1 機(jī)架作為等電位(機(jī)艙柜、發(fā)電機(jī)與機(jī)架絕緣)
目前,發(fā)電機(jī)制造商配套的彈性支撐墊與機(jī)架為絕緣狀態(tài),齒輪箱與發(fā)電機(jī)的彈性聯(lián)軸器也為絕緣連接。雷電流沿葉尖接閃后經(jīng)過葉片防雷引下線經(jīng)過主軸防雷碳刷后將雷電流引至機(jī)架上。機(jī)架雷電流沿偏航處的防雷碳刷將雷電流引至塔筒然后進(jìn)入接地裝置,另一路則由機(jī)架主接地線直接接入風(fēng)機(jī)接地裝置。
質(zhì)疑:參照IEC風(fēng)機(jī)防雷標(biāo)準(zhǔn),風(fēng)機(jī)供應(yīng)商都會把機(jī)架作為一個等電位平臺,如直擊雷雷電流的接地、氣象桅桿的直擊雷接地、機(jī)艙罩金屬屏蔽網(wǎng)的屏蔽接地、滑環(huán)系統(tǒng)的防雷接地、屏蔽線路的屏蔽層接地、機(jī)艙柜的感應(yīng)雷接地、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子防雷器接地、發(fā)電機(jī)的外殼接地、齒輪箱的外殼接地等都是接在機(jī)架這個平臺上。這樣當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉尖、或氣象桅桿等接閃時,就有雷電流沿葉片引下線將雷電流引入機(jī)架,由于感應(yīng)雷的接地也接在機(jī)架上,這就造成了直擊雷電流對電氣系統(tǒng)的入侵,造成設(shè)備損壞。同理發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的防雷器也是與機(jī)架連接在一起,也會對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子造成反擊。在輪轂內(nèi)部的變漿控制系統(tǒng),外殼
也是與輪轂直接連接,當(dāng)有雷電時,雷電流會對變漿控制系統(tǒng)的設(shè)備造成損壞。
解決方案:為了避免直擊雷電流對弱電系統(tǒng)的沖擊,在機(jī)架平臺上敷設(shè)50×3的匯流銅排,銅排與機(jī)架之間用絕緣子作支持,所有的防雷器接地線、金屬外殼接地與匯流銅排作接地及等電位連接,然后用240mm2電纜線接至塔筒底部,在塔筒底部另設(shè)一匯流銅排供塔基柜、并網(wǎng)變流柜的防雷器接地及金屬外殼接地,然后將此匯流銅排用240mm2接地線接至塔筒外部的防雷器接地網(wǎng)上;在防雷器接地網(wǎng)與塔筒基礎(chǔ)接地網(wǎng)之間用1個100kA通流容量的等電位器連接。
3.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷效果的檢驗(人工引雷)
目前國內(nèi)的風(fēng)機(jī)都沒有經(jīng)過雷電實驗的測試和檢驗風(fēng)機(jī)的整體防雷效果如何。當(dāng)風(fēng)機(jī)遭受雷擊后造成的設(shè)備損失和停機(jī)損失是非常龐大的。建議對風(fēng)機(jī)的防雷檢驗采用人工引雷的方式對風(fēng)機(jī)的實際抗雷擊能力進(jìn)行檢驗 ,對風(fēng)機(jī)的防雷效果和設(shè)計方案進(jìn)行整改和完善。從而降低由于雷擊對風(fēng)機(jī)的電氣損失和停機(jī)損失。
3.3發(fā)電機(jī)定子及轉(zhuǎn)子防雷器目前的問題
峰值電壓高易引起防雷器頻繁動作,嚴(yán)重情況下,會引起防雷箱起火;放電間隙動作電壓選值過低會引起,工頻續(xù)流,降低定子及轉(zhuǎn)子發(fā)電量。針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的特殊性,對安裝于定子及轉(zhuǎn)子處的防雷器件提出了更為嚴(yán)格的要求。既滿足防雷的需求,又能很好的保障防雷器自身的安全性與穩(wěn)定性。
4 結(jié)束語
由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜電氣控制系統(tǒng)運行環(huán)境惡劣,且運轉(zhuǎn)部件多(如偏航系統(tǒng)、變漿系統(tǒng))造成實施防雷難度大。
【延伸閱讀】
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