风电机组综合防雷

　　四、接地系统

　　雷电流泄放入地时，接地电阻越小，雷电过电压越低，雷电流散流越快，被雷击物体高电位保持时间越短，其跨步电压、接触电压也相应得到降低。

　　通常情况下，风电机组的接地电阻应≤ 4Ω，在土质条件较好的风电场，机组接地电阻值应尽可能小。风电机组应共用一组接地装置，这样可以消除各系统间的高电位差，防止各接地系统之间发生高电位反击。共用接地装置见图5所示。

　　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，从该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。

　　五、风电机组电涌防护

　　电涌防护是综合防雷的重要组成部分，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。

　　（一）电源SPD 选择原则

　　直驱和双馈系统虽然在电气配电结构方面有较大差异，但是对于电涌防护来讲，双馈的电涌防护也适用直驱系统，因此我们以双馈系统的防护方案为例进行详细介绍。

　　对于防护转子SPD 的选择，需要重点了解如下参数：L － L、L － Earth 的最大电压和公差、最大频率、短路电流。发电机励磁电路特性和SPD 的示例见表1，双馈风电机组转子侧保护SPD 安装示意图见图6。

　　由于L － PE 之间会反复出现1.7kV、陡度为1.4kV/μs 的瞬时电压，如果SPD 导通电压低于该值，就会出现频繁导通的情况，从而加快了劣化、缩短寿命，因此用于转子L － PE 保护的SPD 导通电压>1.7kV, 对于低压SPD，MOV 的最高标称导通电压为1620V － 1980V，所以单独采用MOV 的SPD 已无法满足防护安全需要，为了达到防护需求，现采用L － PE 之间采用压敏串联气放管的方式，来提高导通电压，避免上述现象的发生。发电机转子侧的防护产品推荐配置见表2。