风电机组过电压保护及防雷接地设计分析

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·28·2018年第16期文章编号：2095－6835（2018）16－0028－03风电机组雷击过电压的仿真分析及防雷接地保护赵炜，周广珉（水电十四局大理聚能投资有限公司，云南大理671000）摘要：雷击是影响风力发电的正常运行，给风电机组带来严重威胁的主要因素之一。

风电机组又多布置在旷野、高山等雷电多发地带，因此，对风电机组的雷击过电压进行分析对机组的安全运行具有十分重要的意义。

基于ATP-EMPT仿真软件和喀斯特地貌的风电场地，分别针对风机变压器、雷电模型、冲击接地电阻等建立了ATP-EMPT仿真模型，同时结合特殊的喀斯特地貌，分析了风电机组系统内部的雷击过电压和防雷接地措施，为解决喀斯特地貌风电机组雷击过电压问题，保障风电机组的安全运行提供了理论基础和数据支持。

关键词：风力发电；雷击过电压；ATP-EMPT仿真；喀斯特地貌中图分类号：TM862文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2018.16.028风能是一种清洁能源，开发利用风能资源是调整能源结构、实现能源清洁可持续发展的重要手段。

我国幅员辽阔，风能资源丰富，风电机组累积装机容量位居世界首位。

由于风能资源主要存在于空旷地带及高山等雷电危害较为集中的区域，风电机组容易受到雷击的危害，对风电机组的正常运行造成了严重威胁。

在风电机组受到雷击时，雷电流在雷击点流向大地时会在机组线路中产生感应过电流和过电压，这会对系统设备造成损坏。

据统计，在雷击损害事故中，电子系统和控制系统损坏的比例高达50%以上[1]。

肖翔等[2]对风电机组雷击过电压进行了仿真分析，结果表明，良好的接地可以明显地改善风电机组中的过电压，但是不能改变机组中过电压的最大值；杨文斌等[3]对风电机组过电压保护和防雷设计进行了分析研究，指出在风电机组过电压保护和防雷接地方面，应主要考虑直击雷、感应雷、接地设计和机组配套升压设备的保护，在风电机组易受雷击位置及容易遭受雷击破坏的位置安装避雷针和避雷器可以有效解决由雷击造成的损失问题，同时安装风电机时应做好接地工作，必须对每台风机做好接地计算工作。

风力发电系统防雷设计研究风力发电系统是一种利用风能转化为电能的装置，具有可再生、清洁、环保等优点，正逐渐成为全球能源结构调整的重要部分。

由于风力发电系统通常建在高处，暴雨、雷电等天气现象容易导致系统遭受雷击，引发安全隐患和设备损坏。

对风力发电系统进行防雷设计是非常重要的。

一、风力发电系统的防雷设计原则：1.系统的安全可靠性是最重要的考虑因素。

2.尽可能减小风力发电系统的雷击危害。

3.遵循国家相关防雷标准，确保系统的合规性。

二、风力发电系统的防雷设计内容：1.系统常规防雷保护措施：（1）系统接地设计：风力发电机组、输电线路和绝缘线设计良好的接地系统，可有效地降低雷击危害。

（2）引雷器：在风力发电系统中设置引雷器，将雷电引入地下或者避免直接击中关键设备，减少雷击对设备的损害。

（3）避雷针：在发电塔上安装避雷针，防止塔上人员遭受雷击伤害。

（4）金属防护：使用避雷针、金属网等材料对设备进行金属防护，形成电磁屏蔽，防止雷击对设备造成直接伤害。

2.高频保护系统设计：（1）设置防雷川流式闭合环节，对外部大气环境中的雷击脉冲进行拦截、吸收和消散，保护风力发电系统的高频设备。

（2）通过使用避雷器、稳压器等设备，对高频电路进行保护，防止雷击冲击对设备电路产生干扰和破坏。

3.系统的过电压保护设计：（1）使用过电压保护器对系统进行过电压保护，及时将过电压释放到地下或外部大气环境中，防止过电压对系统设备产生危害。

（2）设置过电压保护器的位置、数量和规格应根据系统的整体特点进行选择，确保可靠性和合理性。

4.系统的电气接地设计：（1）风力发电机组和输电线路的接地设计应符合相关防雷标准，确保接地电阻小于设计要求。

（2）通过设置接地体，提高接地效果，减小系统感应电阻，保护系统的安全运行。

5.系统的维护和监控：定期对风力发电系统进行维护和检测，确保系统设备的正常运行，及时处理可能存在的安全隐患。

总结：风力发电系统的防雷设计是保护系统设备和人员安全的重要环节。

探究风电机组过电压保护与防雷接地设计[摘要]就目前为止，我国风电机组过电压保护与防雷接地设计行业标准及国家标准尚未建立完善。

为了实现风电行业的健康发展，风电系统中风电机组过电压保护体系急需健全，该体系主要针对机组配套升压设备保护、接地装置、感应雷保护、直接雷保护等方面的内容。

在本案，笔者对风电系统中风电机组过电压保护与防雷接地设计方案做了系统地阐释，这对风电场设计及风力发电意义重大。

[关键词]风电机组过电压保护防雷接地中图分类号：tm862 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）10-0061-01一、前言在我国，风力发电为新兴产业，在风力发电系统中，过电压保护与防雷接地问题普遍存在，其主要包括：场内输电线路、风电场升压站、风电机组。

风电机组——接地装置、感应雷保护、直击雷保护、机组配套升压设备保护等；升压站——接地装置、操作过电压、消弧消谐、配电装置侵入雷电波保护、直接雷保护等；场内输电线路——通过架空线路防雷、接地、过电压保护及通过电缆输电方式接地、过电压等。

针对升压站、防雷接地、输电线路过电压保护，我国电力系统已经建立了相关规范要求，但是，由于风电场所处地形条件及风电本身结构存在特殊性，所以，风电场过电压与防雷接地亦表现出某些个性特点。

二、风电机组过电压保护与防雷接地针对风电机组自身特点及功能特点，风电机组安装位置主要选择于草原、高山、滩涂、海岛等空旷地带，理由是该地带风力资源丰富。

但是，这些空旷地带大多为雷击高发地带，风电机塔筒高达60～70米，亦有超过100米的大容量机组。

所以，驱动设备及发电机组均位于高空位置，受雷击损坏率高，风电机出口电压多为690伏。

风电机组过电压保护与防雷接地应对机组配套升压设备、基础接地系统设计、感应雷保护、直击雷保护方面重点考虑。

（一）直击雷保护由于风电机塔筒高，受雷击机率大，所以，必须加强风力发电机防雷击防范措施。

风力发电机组结构主要包括支撑塔筒、叶片、控制装置、液压系统、偏航装置、变桨变速装置、齿轮箱、转子、发电机等。

风力发电机组防雷系统的分析和建议【摘要】本文从风力发电机组（以下简称风机）防雷的原理和泄流的介绍出发，通过对所安装防雷系统上存在的不足之处说明，分析问题的形成原因，给出了具体改进方案，指出了方案的优缺点和可行性。

【关键词】叶片防雷；雷电泄流；接闪器；通讯防雷；等电位连接一、叶片的改进设计（一）改进必要性分析1.叶片防雷重要性下面给出丹麦和德国统计的雷击数据：（1）风机雷击率（2）受雷击损坏部位（3）影响利用率（4）影响发电量（5）修理费用从上面5组数据中可以看出，叶片的损坏率比较大，主要由于叶片处于风机的最顶端，最容易遭受直接雷击，并且叶片是处于旋转的动态过程，增大了它遭受雷击的可能性。

由于叶片的体积和重量都比较大，并且维修和跟换需要涉及吊装和运输等，因此叶片的防雷尤其重要。

2.风机被雷击频率和雷击位置为了实施有效的雷击保护，需要事先对雷击频率和雷击位置进行预测，从而使雷击保护更有针对性。

通常用雷击高层建筑的频度估算方法来估计雷击风电机组的频度。

对于高度低于60m的建筑物，其雷击频度为：对于叶尖带防雷保护的风电机组，在计算Ac时其高度应为最大叶尖位置与地面之间的距离。

对于叶尖没有保护的情况，其有效高度介于该值与机舱到地面距离之间的值。

以上计算方法仅限于低于60m的风电机组。

对于高于60m的风电机组，按式（1）计算得到的结果则偏低。

估计雷云对大地放电的可能雷击点的位置，可以应用“滚球法”的简化方法。

尽管雷击放电具有很大的分散性，“滚球法”得到的结果可能与实际情况存在一定的误差，但该方法还是普遍应用于接地建筑物的防雷设计。

IEC标准给出了对应于特定防护水平的滚球半径的大小。

将此方法应用于风电机组，则可以推知叶片的大部分、轮毂、机舱的尾部以及部分塔筒均可能成为雷击放电点。

3.风机叶片防雷结构及存在的问题（1）雷击造成叶片损坏的机理雷电释放巨大能量，使叶片结构温度急剧升高，分解气体高温膨胀，压力上升造成爆裂破坏。

风力发电系统防雷设计研究
风力发电系统的防雷设计主要包括以下几个方面：
对于风力发电机组而言，需要采取有效的接地措施。

将风机塔杆与地面之间建立良好
的接地系统，可以有效地分散和引导雷电流，减少雷击对风机本体的破坏。

在设计过程中，应根据具体地理条件和风机塔杆的高度确定合理的接地形式和接地电阻，确保接地系统的
可靠性。

风力发电机组绕组的内部绝缘应具备较高的耐雷击能力。

采用合适的介质和绝缘结构，如特殊的绝缘纸或绝缘漆涂层，可以有效提高绕组的耐雷击性能。

对于电机的定子线圈，
还可以设置较好的绝缘距离和绝缘结构，以增加其防雷击能力。

风力发电系统的设备和设施应具备良好的防雷击能力。

风机塔杆和机舱罩体等外露部
分应选用具有较高绝缘性能的材料，并采用合适的接地方式，以减少雷电对设备的影响。

对于控制系统和仪表设备等关键设施，也应合理地设置防雷击措施，如安装避雷针等。

风力发电系统的防雷设计还要考虑在运行过程中的实际情况。

特别是在风力较大、雷
电活动频繁的地区，应加强对系统的监测和保护。

可以采用雷电监测仪和防雷击装置等设备，及时预警并采取相应的措施，保护风力发电系统的安全运行。

风力发电系统的防雷设计是保障系统安全运行的关键要素。

通过合理的接地设计、高
耐雷击的绝缘材料和结构、良好的设备防护措施以及实时的系统监测和保护等措施，可以
最大限度地降低雷击对风力发电系统的影响，保障其长期稳定运行。

风力发电场防雷接地施工方案的设计与实践一、引言风力发电场是当今绿色能源发展的重要组成部分，而在发电场的建设过程中，必须考虑到防雷问题。

本文将介绍风力发电场防雷接地施工方案的设计与实践，以确保发电设备的安全和稳定运行。

二、风力发电场防雷接地施工方案设计1. 风力发电场的特点风力发电场分布广泛且高度暴露，容易受到雷击的影响。

因此，防雷接地施工方案设计必须考虑到风力发电场的特点，包括地形、气候等因素。

2. 地面接地设计地面接地是防雷接地施工方案的关键部分。

在设计中应考虑地下土壤的电阻率、风力发电机组的功率等因素，以确保接地系统具有足够的导电性能。

3. 避雷针设计风力发电场通常需要安装避雷针，以吸引雷电击中。

在设计中，应考虑到风力发电场的高度和外形，合理确定避雷针的位置和数量。

4. 绝缘设计在设计防雷接地方案时，还需考虑到设备的绝缘设计。

通过合理的接地设计，可以减少雷击对设备的影响，确保风力发电机组的安全运行。

三、风力发电场防雷接地施工方案实践1. 施工材料的选择在实际施工过程中，应选择高质量的导电材料，包括铜材、铝材等，以确保接地系统的导电性能。

2. 施工操作规范施工操作必须符合相关的规范和标准，确保施工过程中的安全性。

施工人员应经过专业培训，并持有相关资质证书。

3. 施工现场管理在风力发电场的防雷接地施工过程中，应加强现场管理，确保施工进度、安全和质量。

定期检查施工设备和材料的质量，及时处理施工中的问题和隐患。

4. 施工后的测试与维护在防雷接地施工完成后，应进行必要的测试，以验证接地系统的有效性。

并制定相应的维护计划，定期检查和保养接地系统，确保其长期有效。

四、结论风力发电场防雷接地施工方案的设计与实践是保障发电设备安全运行的关键。

通过合理的施工方案设计，选择优质的材料，规范的施工操作和有效的维护，可以提高风力发电场的抗雷能力，保障设备的安全性和稳定性。

在未来的发展中，应进一步加强对风力发电场防雷技术的研究和改进，不断提高防雷接地施工方案的效果，为风力发电行业的可持续发展做出贡献。

风力发电系统防雷设计研究随着风力发电系统在能源领域的广泛应用，其防雷设计也变得越来越重要。

风力发电系统的主要组成部分包括风力发电机、变频器、变压器、电缆等，这些部件在雷电环境中容易受到雷击的影响，从而对系统的稳定运行造成威胁。

风力发电系统的防雷设计至关重要。

风力发电系统的防雷设计应从以下几个方面进行考虑：1. 地质条件：在风力发电系统的选址阶段，需要考虑雷击频率和雷电密度等地质条件。

一般而言，雷击频率较高的区域容易受到雷击的影响。

在选址时应选择雷击频率较低的区域，从而减少系统受雷击的概率。

2. 避雷针：在风力发电机的顶部安装避雷针，可以起到引导雷击电流的作用，减少雷击直接击中风力发电机的可能性。

避雷针需要选择合适的材料和适当的高度，以确保其有效工作。

还应定期检查避雷针的状态，及时更换损坏的部件，以保证其正常工作。

3. 接地系统：风力发电系统的接地系统是防雷设计的重要组成部分。

合理的接地系统能有效降低系统的接地电阻，减少雷击对系统的影响。

接地系统应包括地网和接地电极等，地网的布置应合理，接地电极的埋深和距离应符合设计规范。

接地系统应定期检查和维护，以保证其正常工作。

4. 避雷器：风力发电系统中的电气设备容易受到雷击的影响，因此需要安装合适的避雷器进行保护。

避雷器主要分为金属氧化物避雷器和气体放电管避雷器两种类型。

避雷器应根据系统的电压等级和雷击等级选择合适的类型和参数。

避雷器的安装位置也需要经过合理布置，以提高其保护效果。

5. 措施的综合考虑：在风力发电系统的防雷设计中，需要综合考虑上述各个因素，并合理安排布局和选择合适的设备。

还需要制定详细的防雷管理制度和应急预案，加强对风力发电系统的日常巡检和维护，及时排除潜在的雷击风险。

风力发电系统的防雷设计是保证系统安全稳定运行的重要措施。

通过合理的选址、安装避雷针、构建良好的接地系统、安装合适的避雷器等措施，可以有效减少系统受雷击的风险，提高系统的可靠性和稳定性。

风力发电机雷电过电压接地措施简析作者：刘伟来源：《硅谷》2014年第06期摘要在利用风力发电过程中，雷击是其主要影响因素。

因此如何防雷就成为其主要任务，主要包括外表防雷和内部防雷两部分。

外部系统防雷主要措施为叶片防雷系统的改进，而内部防雷措施主要为过电压接地处理。

文章具体分析了风力发电机过电压阶段的工艺过程。

关键词风力发电机；基础接地；浪涌保护中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0063-01在雷击导致的风力发电机破坏中，有相当大的部分与雷击电压过大导致的叶片或与引下线设备相连的设备破坏。

处理这一问题的唯一措施就是实现过电压接地，其中包括风机基础接地、等电位连接以及浪涌保护三个阶段，为了进一步明确其接地过程，文章分别进行了分析，从而实现对风力发电机的保护。

1 风力发电机基础接地在风力发电机基础接地过程中，最重要的问题就是其与低电阻率网点之间的矛盾。

作为容量在100 kVA以上的发电机组，要求其接地电阻rd≤4 Ω。

按照GB50057-94建筑防雷设计标准，三级防雷建筑，3.4.2款规定：下导冲击电阻不超过20 Ω。

接地装置包括接地体和接地线。

防雷接地装置与一般电气设备接地装置大体相同，采用平均直径大于10 m的接地圆环，各台风机的接地相互连接成一个接地网，以使雷电流能更快地导入大地。

由于机组在风电场中的位置通常不十分确定。

土壤电阻导电率对接地冲击电阻有很大的影响。

所以在设计时，认为土壤是两层的：最上的素填土层和底下的沙砾层。

认为土壤电阻率是8000～10000 Ω·cm。

接地网是人工接地系统。

风力发电机组本身的基础端钢筋网为自然接地体，考虑到电网系统的安全，要求在自然接地体外架设人工接地网，每一台风力发电机的自然接地体与人工接地体应有可靠连接，以形成网络。

一般情况下人工接地体以采用管形接地体最为有利。

人工接地体采用2英寸直径，长度为250 cm的钢管。

浅谈风电机组过电压保护与防雷接地设计摘要: 风电系统的过电压保护主要包括风电系统中风电机组、升压站、场内输电线路过电压保护及防雷接地等3大部分内容。

其中,升压站及场内输电线路过电压保护及防雷接地可参考已有的国家标准或行业标准。

本文主要阐述了风电机组过电压保护及防雷接地,主要应考虑直击雷保护、感应雷保护、接地设计、机组配套升压设备保护等4个方面。

关键词:风电;机组;过电压;防雷;接地;设计0引言本文主要是对风电系统中风电机组的过电压保护进行了比较全面的研究。

然后通过湖北某风电工程实例进行分析,详细阐述了风电系统中风电机组的过电压保护及防雷接地的设计过程。

对我国风力发电和风电场设计具有较好的指导意义。

1风电机组过电压保护及防雷接地风电机组多安装在海岛、草原等风资源较好的空旷地带,为雷击多发地区,风电机塔筒很高,达到60~70 m甚至上百m(大容量机组),发电机组和相关控制驱动设备均处于高空位置,极易受雷击损坏,风电机出口电压大部分为690 V[3]。

风电机组过电压保护及防雷接地主要应考虑直击雷保护、感应雷保护、基础接地系统设计、机组配套升压设备保护等4个方面。

1.1直击雷保护风电机塔筒很高,极易受到雷击的损坏,因此对风力发电机应采取相应的防范措施。

风力发电机组主要包括发电机、转子、齿轮箱(直驱机组无此部件)、变桨变速装置、偏航装置、液压系统、控制装置、叶片及支撑塔筒等。

风电机机舱易遭受直击雷,应在适当位置,包括上方和两侧装设几支小避雷针,防止上方和两侧受到雷击,穿透舱壁,损坏内部设备。

每个叶片顶端安装2个雷电接收器,以保证雷击时雷电能通过导线传导到叶片轮毂。

尾舵也应沿外廓敷设导线,用来接闪和导通电流至水平轴。

大型机组为减轻重量通常采用复合材料制造机舱外壳,则应在外面以网格形式装设兼作接闪和屏蔽之用的金属丝网,网孔不宜大于 3 cm×3 cm~4 cm×4 cm,必要时再加大金属丝截面或缩小网孔。

风电机组过电压保护与防雷接地保护设计研究摘要：我国具有丰富的风能资源，风电机组装机容量较大，但是风能资源多集中在空旷地带及高山等雷电多发地带，一旦发生雷击问题，机组线路中会产生过电流和过电压，容易给风电机组的安全运行造成威胁。

因此，风电机组需要充分考虑采取过电压保护措施，应当在机组容易遭受雷击破坏的位置设置防雷装置，并做好风电机组的防雷接地工作，以此保证风电机组的安全、稳定运行。

关键词：风电机组；雷击；过电压保护；防雷接地引言：随着我国社会经济增长，国内各行各业都得以良好的创新发展，人们生活水平的提高，促使现代化城市建设进程加快，城市中高层建筑的数量越来越多，雷电安全事故频发。

此类事件还时常发生在风力发电系统中，由于风力发电系统受到雷击的危害，导致风电机组无法正常运行。

1.雷电对风力发电系统的危害雷电的产生原理是由于大气层存在大量的正、负离子，使大气层自身拥有了微弱的导电功能以及生产电场、电流的功能，最后通过有机结合形成自然元素-雷电。

雷电这种自然现象一般出现在海拔较高的山地亦或是层数较多的建筑物上空，除此之外，雷电在沿海区域也时常出现。

由于风力发电机需要建立在海拔较高的山地或风能资源较多的海边，因此，在恶劣天气下较易受到雷电现象的危害。

近年来，我国风电场遭受雷击事件时有发生，例如，浙江苍南风电场、本溪某风电场等等，我们通过对这些实例的分析，不难得出，综合几种自然灾害对风力发电系统的危害程度进行对比，雷电灾害风力发电机控制系统的危害程度最高，并且自然雷电对风力发电系统中的电气设备与发电系统也会造成不同程度的损坏，对叶片的损害造成了电力的大量流失，同时又耗费了无从计量的修理资金。

2.雷电的主要特点由于雷电具有大电流和高电位的特点，因此能造成很大的危害，如图1所示。

雷电流放电电流大，幅值高达数十至数百千安;放电时间极短，大约只有50 μs～100 μs;波头陡度高，可达50 kA/s，属于高频冲击波。

风电工程防雷接地设计实例10.1风力发电机组在本节中，编者将以某厂家3MW的风力发电机组为例，对风力发电机组防雷接地设计作深入介绍。

10.1.1风力发电机组的泄流途径风力发电机接地系统的构建应按照IEC/TR61400-24实施。

根据IEC/TR61400-24建议，风电机组所有的系统和金属部件必须被连接在一起并连接到一个低电阻的接地路径上。

整机接地系统原理如图10-1所示：图10-1 整机防雷接地图机组的泄流通道是机组整体外部泄流方式。

风力发电机组的叶片是整机中最易接闪的部件，从叶片接闪电流到引下线，到轮毂外围滑动装置（变桨接地碳刷），到主轴与轮榖旋转接触的滑动接地碳刷，到偏航尾部滑动碳刷，再到达塔筒再接入接地系统散流，完全避开风机主要大部件，如齿轮箱、发电机等，相比传统风机的内部泄流方式较优，降低和减少雷击对风力发电机组造成的设备损坏及影响保护了风电机组的安全可靠运行。

图10-2整机雷电泄流通道同时，机组通过在每个泄流环节采取完善的等电位措施达到等电位保护设备部件并迅速泄放雷电流的目的。

10.1.2风机直击雷防护本小节将重点介绍该风电机组的直击雷保护系统中的接闪系统和引下线系统。

该风力发电机组建立的直击雷外部防雷系统示意图如图10-3。

SPD ）SPD图10-3 风电机组防雷系统1.接闪系统接闪系统包括金属叶片尖及旋转桨叶中的雷电接受器、轮毂与主轴的滑动连接装置。

（1）叶片接闪器设计对于叶片的接闪器设计，叶尖和叶中共设四组接闪器。

在叶尖设有一组接闪器，叶中设有三组接闪器。

采用φ60mm的铜质材料制作的圆盘形接闪器，根部通过叶片固定法兰固定在叶尖，底部连接法兰通过桁架上敷设的引下线与叶片根部M36的法兰栓相连，组成叶片的接闪及导雷通道。

叶片通过连接在M36的接地线和轮毂内部的碳刷（详见图10-4碳刷图纸）一起实现与轮毂的可靠连接，将雷电流引至金属轮毂，从而将叶片和轮毂形成一个整体的泄放通道。

图10-4 防雷碳刷图10-5 叶尖接闪器图10-6 叶中接闪器布置图10-7 接闪器引下线和法兰栓连接图引下线通过70mm2/12镀锡铜冲压终端与端面带螺纹的交叉螺母连接，如上图所示。

设计与分析♦Sheji yu Fenxi风电机组过电压保护与防雷接地保护设计研究王克汪天呈甘瑜前（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州311122）摘要:雷击是严重影响风电机组正常运行的主要因素之一，多数风电机组所处环境较为空旷，容易受到雷击影响，雷击会产生较大的过电流和过电压，对风力发电造成安全隐患。

基于此,结合具的，对风电机组的过电压雷设计进行,有效障风电机组的安全、稳定运行。

关键词：风电机组;雷击;过电压；防雷接地0引言我国具有富的风，风电机组机容较大，但是风多集中雷电多发，一旦发生雷击，机组中会产生过电流和过电压，容易风电机组的安全运行造成。

因此，风电机组需要过电压，机组容易受雷击的雷，风电机组的雷，此风电机组的、稳定运行。

1工程实例风力发电厂共设置了15台风电机组，每台风电机组采用两级升压方式运行，电压为650V，在风电场每台风电机组设1电，风电机组的顺利运行。

风发电厂中，主要110k V电风电机组压y风电所处 为喀斯特地貌特征，地势特点为高低，中的电较大，容易发生对天气和电现象，很大度上增加风电机组受雷击的风险y对这种殊形，该风电行雷保护设计时，要虑2因素11）风电机组 的电阻率y电阻率越，电阻越小y根据现调查可知，该风电场土壤中的电阻在900〜4400!y（2）网的规模，包括网的纵向跨越深度及横向占面积。

风电场的电阻率较，通常会降阻剂、局部换或模块降的电阻率，同时，为够满足接地电阻要求，增加网的纵向跨越深度及横向占面积y 2风电机组过电压保护及防雷接地保护设计2.1直击雷保护设计风电机组结构较为复杂，通常由支撑塔筒、叶片、液压系统、速、偏航、发电机构成y受直击雷危害最大的部是风电机组的机舱，所风电机组机舱时，选择适合的行，确保风电机组机舱不受雷击损害免机舱内部设备损y同时，叶片顶部雷电接收器，到保叶片的作用y另外，虑到大型风电机组的重量，一般会选择复合材料为机舱外壳材料，以减轻机组重量，有于机组和雷电y对于机舱内部部的=包括机舱风、塔、舱=结合具行学设计和，考虑到的要长时，且在振动外下容易出现疲或断，最设根=最=直击雷电向大地y2.2感应雷保护设计对于雷保设计=主要是风电机组内部容易受雷击的设备上行过电压保=设备上雷保y风电机组内部设备受到电压损害时，电压保够一时量=免设备受到雷击y前对于风电机组的过电压保=主要包括雷和电雷种型y中，电雷的是电源系统雷过压保，设的保是=且要通过电保器行合保=至的保效y要的是，电保器时，保保，保证电保器的合y另外，要风电机组电电保设备=保是一=可压4kV 下=同时要电机的器上电保=保是=具的根据塔电的求选择=以最大电保的保护效率y2.3防雷接地系统设计对上到的风发电风电机组的设要求=有要对风电机组行的雷设计=因为多数风电机组运行过中=所处的电阻率较=是虑到对风电机组行电阻击时=量所要出风电机组网的电阻，根据击电阻的系击电阻=选择合适的风电机组y另外=对风电机组所处的=雷保上会有不同的要求=设计风电机组雷系统时，虑机组的雷要求=且要虑到度=雷电较大的下=会对风电机组产生较大的=内过电压常所要的系统设计之外，要合适的雷y2.4配套升压设备保护设计风力发电的风电机组出电压为650V,所要采压器电压10+V和35kV可压=不虑直击雷的下=通常要风电机组设压器=且要风电机组压设备电阻4!左右，风电机组压设备要风电机组基网y另外，一的压设备压，要压器压的雷器=免雷电对造成不影响=且要压电保=对风电机组内部设备行雷保y128Sheji yu Fenxi!设计与分析3风电机组防雷接地设计中的注意事项3.1接地系统的合理性对于风电组的过电压保护，应当充分保证防雷接地系统的合性，对过电压行有效，避免对相员和设备伤害,将风机机组中经过的雷电流导入地层中。

风光互补发电系统防雷接地知识和设计一、任务导入风力发电机安装在室外，塔架加风轮和轮毂高度达十几米，遭受雷击屡见不鲜，特别是雷电多发地区，雷击会造成风力发电机叶片损坏，并常常引起发电系统过电压，造成发电机击穿、控制设备烧毁、电气设备损坏等事故，甚至危及人员安全。

所以，雷击威胁着风力发电机的安全运行。

因此，在设计风光互补发电系统时，一定要做好防雷设计。

图3-7所示是直接雷击示意图。

由于现代科学技术的迅猛发展，风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多能量，轮毂高度和叶轮直径随着增高，相对的也增加了被雷击的风险，雷击成了自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害。

我国沿海地区地形复杂，雷暴日较多，应充分重视雷击给风力发电机组和运行人员带来的巨大威胁。

图3-8所示是感应雷击示意图。

图3-8所示是感应雷击示意图二、相关知识学习情境1风光互补发电系统防雷知识1．风光互补发电系统的避雷技术要求对于风光互补发电系统的避雷设计，主要考虑直击雷和感应雷的防护：风光互补发电系统的风力发电机、太阳能电池组件都安装在室外，当雷电发生时可能会受到直击雷的侵入，直击雷的防护通常采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网或金属体作为接闪器，将雷电流接收下来，并通过引T线引至埋于大地起散流作用的接地装置再泄散入地。

图3-9 所示是避雷装置设计图。

感应雷的防护主要考虑在风力发电机外壳、太阳能电池组件四周铝合金框架与支架作等电位连接并可靠接地，交直流输电线路和逆变器等的感应雷防护措施主要是采用防雷保护器。

图3-9 避雷装置设计图2．风光互补发电系统设备的雷电及过电压的影响风光互补发电系统作为一种新兴的发电系统在能源发电领域中已备受关注及广泛应用，由于风光互补发电系统本身安装位置和环境的特殊性，其设备遭受雷电电磁脉冲损坏的隐患也越来越突出。

因此，根据实际情况对风光互补发电系统防雷的研究有助于提高整个发电系统的安全、高效运行。

雷电对风光互补发电系统设备的影响主要由以下几个方面造成：(1)直击雷。

风电系统过电压保护与防雷接地对策摘要：风力作为一种可再生清洁能源，将之运用到电力领域当中，不仅可以减少资源消耗，还能满足人们日益增长的电力需要。

然而受到风电系统过电压保护和防雷接地缺乏明确国家及行业标准影响，导致风力发电和风电场设计缺乏有效指导，风电系统稳定可靠运行也势必会受到影响，要求加强风电系统过电压保护与防雷接地研究与分析，并提出极具针对性对策，取得提高防雷接地可靠性和确保风电系统安全稳定理想效果。

鉴于此，对风电系统过电压保护与防雷接地对策展开深入探究。

关键词：风电系统；过电压保护；防雷接地；对策；分析随着现代科学技术不断发展，风能利用愈发成熟，涉及到的风能开发项目也日渐增多，并对风电系统运行安全性、稳定性和可靠性提出更高要求。

特别是在过电压保护和防雷接地设计上面，由于我国尚没有相关国家标准和行业标准，这项工作开展就受到极大桎梏，并对风电系统实际运行和工作效果产生极大影响[1]。

本文围绕风电系统过电压情况，从直击雷保护、感应雷保护、机制配套升压设备保护和接地设计四方面入手，对风电系统过电压保护与防雷接地有效对策进行细致阐述，并结合实际工程案例，详尽探讨过电压保护和防雷接地方案的设计与实现，希望可以发挥参考作用。

1、风电系统过电压分析风电系统过电压主要有两种情况，具体表现为：（1）外部过电压，外部过电压主要是由大气中的雷云对地放电导致，脉冲特性十分明显，并且直击雷过电压的幅值可以达到上百万伏，不仅会对电工设施绝缘造成破坏，还会引发短路接地故障。

而感应雷过电压则是雷闪击中电工设施附件地面，并在放电过程中受到电磁场变化影响，最终导致未遭受雷击的二次设备和通信设备感应出过电压[2]。

（2）内部过电压，这一情况出现是因为电力系统运行方式发生改变所引发的过电压，其中暂态过电压现象，主要是受断路器操作失误、出现短路故障等因素影响，导致电力系统历经波动到暂时稳定过程；谐振过电压现象则是电感电容在某些接电方式下与电源频率发生谐振影响，进而出现较短时间过电压情况。