3.1.2 综合防雷体系。风力发电机组的防雷保护是个综合的防雷系统。包括外部、内部防雷系统,针对不同防雷区域采取有效的防护手段,主要包括雷电截收和传导系统、过电压保护和等电位连接、电控系统防雷等措施,这些防护措施都充分考虑了雷电的特点,实践证明这一方法简单而有效。防雷系统的组成见下图6 所示。
3.2 机舱顶部接闪器的设计
机舱的顶部,设置有风向标、风速仪。为了减少因侧击雷造成风向标、风速仪和机舱内设备的损坏,应在机舱顶部装设接闪器,保护风向标、风速仪和机舱内的设备。
3.3 等电位连接
等电位连接是风力发电机组防雷工作的核心,是保证雷电流通路畅通的关键。
为了减小各金属设备之间的电位差,对机组的所有外露金属部分,采取等电位连接措施。轮毂、机舱、塔筒内建立等电位连接网络,内部主要金属构建、金属管道以及线路屏蔽均应采用等电位连接。设置等电位母排。延伸到机舱、塔筒外部的电气和控制系统电路应布设在金属管道内, 金属管道应与引下线系统相连,电气和控制系统电路应采取过电压保护措施。
3.4 沿海及海上的机组防雷措施
针对海上的盐雾环境,对防雷、接地装置的金属结构件做必要的防腐处理,并且对电缆芯及接线端子做防腐处理,所有的电涌保护器均要通过抗盐雾试验。
3.5 加强对防雷与接地装置的检查与维护
风力发电机组的设计寿命至少为20 年,为保证机组的防雷系统正常工作,要定期对防雷与接地装置进行检查,主要检查的对象有:各电控柜内电涌保护器、各零部件及设备间的等电位连接导线、机组的接地电阻值等。
4.小结
“预防胜于治理”是对防雷工作最好的解释,即使比较完善的防雷体系已经建立,还是不能够完全抵御雷击的风险。所以,在风力发电机组广泛采用有效的防雷保护技术的同时, 为了尽量减少风力发电机组遭受雷击的危险, 建议在风机安装之前,即进行风电场的规划设计及微观选址时,将风机的防雷作为影响因素之一加以考虑,从而确保风力发电机组安全有效的运行。