风力发电机组的综合防雷

　　风力发电机组共用接地装置应充分利用塔基钢筋，在距风电机组塔基边缘 5m 以上设置一圈垂直接地体并用扁钢连接，垂直接地体距地面 1m 埋设，此圈环形地网与塔基钢筋至少四处连接，其作用是降低地网电阻、均压以及为风电机组系统提供 PE 线接地。如果接地电阻值还达不到要求，则应向外敷设延伸接地极。

　　为防止塔身泄流时在 PE 线上感应雷电流，PE 线由地网外围宜穿钢管埋地接到塔底等电位接地端子板上，从塔底接地端子板连接到机舱接地端子板的 PE 线采用屏蔽电缆，屏蔽层在塔底处就近与塔基钢筋连接。

　　 由于风力发电机组所处地域土壤条件一般较差，要设计建造一个接地电阻值小于 4 欧姆的地网是一个较困难的事，因此，需要采取一些特殊的降阻方法和非常规的接地材料，例如采用非金属低电阻接地模块等。

　　中光公司研发生产的 ZGD 系列低电阻接地模块，特别适用于干旱少雨、冻土、戈壁少土的高土壤电阻率地区的降阻，以及高盐碱地区克服土壤的酸碱腐蚀。接地模块由于是非金属材料，因而不易腐蚀，同时由于非金属材料中富含保湿剂，使接地模块具有良好的吸水性、保湿性，并增加了接地模块与土壤的亲合力。中光非金属接地模块已在多个陆地风力发电场中使用，起到了显著的作用。

　　电涌防护是综合防雷的重要组成部分，而如何根据风电机组的实际情况选择合适的 SPD，则是确保电涌防护方案安全性、有效性的重要保障，这也是当前防雷标准重点关注的两个方面，IEC 61643-11：2011 中 T2 类产品动作负载项目去掉 Imax 的测试也可以看出这一点。不是像以前关注如何将 Imax 配置的更大，而是应该在配置 SPD 之前，先针对每个位置所处的防雷区界面，评估可能遭受的预期雷电流大小、波形，系统的电气特性等参数，再配置相应的 SPD。

　　2.5.1 风电机组防雷区划分（DDCLC/TS 50539-22:2010）

　　2.5.2 SPD 选择原则。直驱系统和双馈系统虽然在电气配电结构方面有较大差异，但是对于电涌防护原理来讲，双馈的电涌防护原理也适用直驱系统，因此我们以双馈系统的电涌防护方案为例，进行详细介绍。由于风力发电机组配电系统和其它电力系统差异较大，因此电源 SPD 的要求也是和其它电力系统的差异较大；而电信和信号网络和其他类似，因此可参照 GB/T18802.22-2008/IEC 61643-22:2004进行选择。