风力发电机组的雷击风险有:
(1)风力发电设备的雷击风险、
(2)35KV电力传输线路的雷击风险、
(3)升压站的雷击风险
1.1、风力发电设备的雷击风险
风力发电设备的高大结构特点,大面积分布的特点,造成了雷击概率的增大,各转动部件之间的电气连接不良,且连接不良点位较多,风机基础接地电阻大多达不到设计要求,周围土壤电阻率较高,不利于雷电流的泄放等因素,造成的直接后果有:
A直击雷对风机扇叶的物理损坏
B巨大雷电流对各类线缆的电磁感应,造成线缆绝缘的损坏。
C电子设备的电源SPD、信号SPD等防雷装置的失效,当检查不及时,有着巨大的安全隐患。
对设备的正常运行不利,是雷电防护、检测工作中的重点。
1.2、35KV电力传输线路的雷击风险
风力发电机通过整流,逆变等过程,输出的电能通过升压变压器---35KV电力传输线路---升压站升压到110KV---电网。输电线路的分为架空敷设和埋地敷设;雷击事故多出现在架空敷设的输电线路。输电线路穿越的地形多种多样,地面土壤情况也不同,项目设计之初也没有综合考虑,天气,地理环境,而考虑的重点是工期,成本等因素,往往对输电线路的敷设不太重视。造成的直接后果有如下几点:
A架空线路极易遭受直接雷击、架空线路顶部没有全程敷设避雷线,有雷击熔断的情况。
B架空线路杆塔的接地网散流面积达不到,且接地电阻达不到设计要求,不利于泄流。
C架空线路的线路避雷器安装位置、数量、接地线的连接不良等现象。
D升压变压器的接地电阻不合格,避雷器没有安装熔断器造成雷击避雷器短路,不能正常切断工频续流,造成变压器爆裂等事故。
1.3、升压站的雷击风险
电力升压站的雷电防护是较为受到重视的,站内接地电阻都能达到设计要求,周围架设有接闪塔,进站线路顶部有避雷线。能对雷电起到很好的防护效果,在雷击事故中出现的情况多为雷击断电的运行故障,对于一次设备的损坏较少,但是站内的低压设备,控制设备的损坏情况还是存在的。总的来说,升压站的雷击损失相对较小。
升压站的地网检测参考DL475-2017的规范,对其接地阻抗,电气完整性,接触电压,跨步电压,电位梯度等参数有选择的进行测量。
上述是对风力发电系统雷击特点的论述,通过不同部分的雷击特点,指导以后的雷电防护及雷电检测工作,根据雷击的特点,采取不同的防护措施,挑选有侧重点的检测内容及检测参数。