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(kāi)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(xiǎn)也就不斷增加了。所以,雷擊已成為自然界中對(duì)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(shí),閃電電流通過(guò)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(kāi)闊的丘陵或山脊上,其高度遠(yuǎn)高于周?chē)牡匦蔚匚?,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(duì)雷電流的傳導(dǎo)性能相對(duì)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(duì)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)?
IEC TR 61400-24《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(dòng)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(wèn)題。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)雷電防護(hù)內(nèi)容
目前國(guó)際上還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)風(fēng)力發(fā)電的雷電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),只能參照IEC 61024-1、IEC 61024-1-2、IEC 61312-2 、IEC 61312-3、IEC 61312-4和 IEC 61312-5等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容,通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)機(jī)械、傳動(dòng)、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(lái)自德國(guó)的統(tǒng)計(jì)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(huì)造成一段時(shí)間的停工期。由這個(gè)停工期不僅使發(fā)電量損失,而且減少了風(fēng)場(chǎng)所有者經(jīng)濟(jì)上的收入。據(jù)國(guó)外的統(tǒng)計(jì),雷擊故障比平均其它故障造成的停機(jī)影響都大。