据 LM 公司估计,世界每年有1%~2%的风轮叶片受到雷电袭击。叶片受雷击的损坏中,多数在叶尖是容易被修补的,但少数情况则要更换整个叶片。
从图 18 统计看出, 新生产的风力发电机和旧的风力发电机遭雷击损害的模式有所不同。旧的风力发电机最常见的损害是控制系统,而较新生产的最常见的损害是风叶。这表明近年来控制系统的防雷保护已取得明显的改善,而叶片防雷一直没有得到较好的解决。
对于叶片防雷措施,一般都是采用引雷、泄防的方式,不能完全避免雷击的发生,因此我们建议在不断改善叶片防雷措施的同时,重点关注通过实时监测叶片雷击情况,做到在叶片遭受雷击后或者临近损坏之前及时维护,避免继续使用或下次雷击造成更严重的损坏。
监测叶片雷击情况主要是通过安装在风电机组叶片中的雷电流传感器,实时、准确的监测叶片遭受雷击时的雷电流信息,再由安装在轮毂中的系统监测主机通过无线通信方式将监测到的数据信息 ( 雷电流幅值、极性、大小以及雷击时间等 )传送到安装在塔基控制箱中的接收装置。用户从监控中心得到相应的报警信息后,为快速实时维修提供了保障,同时为故障分析提供了有效的测试数据。监控主机内配置了防雷模块,为所有关键设备提供了专业的雷电防护,确保了雷击发生时雷电监测系统自身关键设备的安全。