风力发电机组防雷装置检测
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风力发电机组防雷装置检测方法探析摘要:本文主要是通过对风力发电机组防雷装置检测的总结。
由于风力发电机组防雷的特殊性,不同于建筑物、电子信息系统等通用防雷做法和要求,其防雷检测是一项专业性强、技术含量高、现场环境因素复杂的工作。
通过对风力发电机组防雷装置的接闪器、引下线、地网、升压站等接地电阻以及雷电过电压保护装置的测试,重点分析风力发电机组的检测方法及注意事项。
关键词:风力发电机组;防雷装置;检测引言风能是清洁能源之一,进入21世纪以来我国大力发展风电产业,兴建了一大批风力发电场。
中国成为风力发电的主要市场之一。
中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔,预计未来很长一段时间都将保持高速发展。
由于风力发电风塔多孤立高耸于空旷的野外,其防雷装置性能决定了设备的安全和国家财产损失,因此,加强风力发电机组的防雷装置性能检测十分重要。
这些风力发电场多处于高原、山顶及空旷地带,广泛而分散,同时由于风力发电设备自身的特点,风力发电场雷电灾害频发,损失较大,因此每年的常规防雷检测就显得尤为重要。
而大多数风电场做防雷检测的时候只检测接地电阻,在检测项目和检测方法上还存在很大误区。
本文重点分析了“风力发电场防雷检测项目有哪些?如何检测?”。
1法律依据1)《中华人民共和国气象法》第三十一条、第三十七条。
2)国务院570号令《气象灾害防御条例》第二十三条、第二十四条。
3)中国气象局《防雷减灾管理办法》、《防雷工程专业资质管理办法》、《防雷装置设计审核和竣工验收规定》。
其中《气象灾害防御条例》第二十四条规定:从事雷电防护装置检测的单位必须获得国务院气象主管机构颁发的资质证。
2 风力发电机组雷击风险的划分2.1地理环境的雷击风险划分依照风力发电机组(风塔)所处地区的地理环境影响因素可分为:1) H型(较高风险型):丘陵、公路旁、水田中、易遭受雷击的机房,且雷暴日为多雷区及强雷区(包括中雷区以上有架空电源线引入的机房)。
2) T型(特高风险型):高山、海岛,且雷暴日为多雷区及强雷区。
风电雷电防护与检测标准
风电雷电防护与检测标准是为了确保风力发电机组在雷电环境下能够安全、可靠地运行而制定的一系列标准和规范。
这些标准涉及到风电机组的防雷设计、施工、检测和验收等各个环节,具体包括以下几个方面:
1.接地系统:规定了风电机组接地系统的设计、施工和检测要求,包括接地
电阻的测量和计算、接地线的选择和连接方式等。
2.防雷装置:规定了风电机组防雷装置的设计、施工和检测要求,包括避雷
针、引下线、接地网等的布局、安装和材料选择等。
3.电气系统:规定了风电机组电气系统的防雷要求,包括电源系统、控制系
统、通信系统等的防雷措施和设备选择等。
4.雷电预警与监测:规定了风电机组雷电预警和监测系统的设计、施工和检
测要求,包括雷电预警系统的布局、安装和运行,以及雷电监测数据的处理和分析等。
5.验收与评估:规定了风电机组防雷工程的验收和评估要求,包括验收程序、
评估标准和安全性能测试等。
总之,风电雷电防护与检测标准是为了确保风电机组在雷电环境下能够安全、可靠地运行而制定的一系列标准和规范。
在实际工作中,风电企业应该遵循这些标准,加强风电机组的防雷保护,提高其运行的安全性和可靠性。
简介风电场防雷检测
风电场防雷检测是为了确保风力发电设施在雷电天气中能够安全运行而进行的检测和预防性措施。
由于风电场通常位于开阔的区域,风机结构较高,成为雷电的易受袭击目标。
因此,防雷检测对于维护设备安全和延长设备寿命至关重要。
以下是风电场防雷检测的一般概念:
1.雷电风险评估:在建设风电场之前,进行雷电风险评估是关键的一步。
这包括分析该地区雷电活动的频率和强度,以及设施的高度和结构。
根据评估结果,可以确定需要采取的防雷措施。
2.避雷装置:避雷装置是风电场防雷的重要组成部分。
这些装置通常包括避雷针、避雷线和接地系统。
它们被设计用于引导雷电流,以减缓或阻止雷电对设备的直接影响。
3.雷电监测系统:雷电监测系统用于实时监测周围环境的雷电活动。
这可以通过雷达、闪电探测仪等设备来实现。
及时的雷电监测可以帮助风电场运营人员采取紧急措施,例如暂停运行风机,以减小雷电对设备的影响。
4.维护和检测:定期的维护和检测是确保风电场防雷系统有效性的关键。
这可能包括对避雷装置和接地系统的视觉检查、电气测试,以及监测系统的正常运行。
5.培训:风电场工作人员需要接受关于防雷系统的培训,以便在雷电风险增加时采取适当的行动。
这包括了解设备停机程序、紧急处理程序和设备的安全操作。
6.数据记录和分析:对防雷系统的性能进行数据记录和分析是一个重要的过程。
通过监测系统的效果,可以及时调整和改进防雷措施,以适应不断变化的环境条件。
风力发电站防雷检测方法浅谈摘要:近几年来,国内经济处于快速的发展之中。
在经济飞速发展的背景之下,我们越来越注重“绿色发展”的道路。
风能作为一种清洁能源非常符合我们“可持续发展”的战略,而且风力发电在国内也被用作一种发电技术并得到了大量的推广。
虽然风力发电符合我们现代化的发展,可以在一定程度上改善我们的生态环境,缓解国内的环保压力。
但是,在实际应用风力发电的过程中还有一系列需要注意的问题。
其中,风力发电站的防雷工作就是在平时风力系统发电需要注意的一项重要事项。
在利用风力发电站来进行发电工作时防雷检测是必须要进行的一项工作。
我们对于风力发电的研究已经有相当一段时间了,经过多年的工作经验已经积累的很多防雷检测经验。
因此,本文主要围绕“风力发电站防雷检测方法”这一话题展开讨论。
关键词:风力系统;发电站;防雷检测;方法一、绪论最近几年来,随着中国式现代化的推进,我们国家在发展过程中越来越重视“可持续发展”的道路,走绿色发展道路是当今时代的一个主题。
随着人们“可持续发展理念”的不断提高,无论是在人们的日常生活中,还是在工业生产中都非常注重生态环境的保护。
在此之前的一段时间内,国内采用的是“煤力发电”的方式来为全国各地供电。
由于煤力电在燃煤的过程中会产生许多对人体有害的气体,不符合我们现代化的发展,因此近几年来我们越来越提倡采用清洁能源来进行发电工作。
进入到21世纪以来,我国经济发展有了质的飞跃,国内各行各业都处于高速的发展之中。
尤其是在党的十八大以来,我国进入到社会主义建设新时期以来,书写了经济快速发展的新篇章,我们国家领导人越来越注重生态文明建设。
截止到目前为止,我国已经成为世界上第二大经济体,但是我国仍然是世界上最大的发展中国家。
在国际环保标准中,发展中国家碳的排放量是比较高的,也就是说我国仍然面临着较高的碳排放量这一难题。
不过,我们国家领导人已经针对这一问题提出了明确的整治措施。
我们预计在本世纪30年代实现“碳达峰”的目标,在本世纪60年代达到“碳中和”的发展布局。
浅析风力发电系统的防雷检测技术摘要:近年来,风能作为一种清洁、环保新兴能源在发电领域得到广泛应用。
但是我们在享受风力带来发电便利的同时,也应重视其防雷检测工作。
本文依据防雷工作经验,首先介绍了风力发电系统概况,接着重点探究了风力发电系统的防雷检测技术,以供同行参考。
关键词:风力发电系统;防雷检测;技术引言随着全球各个国家经济的发展,对能源的需求越来越多。
为了缓解能源紧张问题,世界各国越来越重视环保问题。
风能作为一种清洁、环保、可再生的资源,其开发越来越受到世界各国的关注。
我国许多地区已建成并投入使用多个大型风电场。
通过风能发电能够实现人与自然的和谐共生,也符合可持续发展的要求。
对于风力发电而言,为了更好地确保发电效率,通常需在高山、平原等非常开阔的地方部署风力发电系统,极容易受到自然灾害的影响。
此外,随着科技的飞速发展,风力发电机的单机容量不断攀升。
为了能够更高效的利用风能,还常常会增加轮毂的高度与叶轮的直径,这也在很大程度上了增加雷击的风险。
作为十大自然灾害之一的雷电,对风力发电系统的安全运行会产生极大威胁。
当雷电直接击中风力发电系统,会损坏风力发电机的叶片、击穿发电机的绝缘层、烧毁控制元件等,甚至还会威胁到工作人员的生命安全。
为了尽可能避免或者减轻雷击对风力发电系统的影响,必须做好风力发电系统的防雷工作。
防雷措施是否合理、可靠直接关系到风力发电系统是否可以在雷电天气下正常工作。
只有通过科学合理的防雷检测,才能判断风力发电场的防雷措施是否有效。
所以,加强风电发电系统防雷检测工作特别重要。
1风力发电系统概况风力发电机主要由发电机、机舱、传动系统、液压系统、制动系统、控制和安全系统以及塔架组成。
风力发电系统的运行原理是通过风来驱动叶轮旋转,然后通过传动系统的加速达到发电机的转速,进而带动发电机发电,最终将风能转化为电能。
从风力发电机的结构了解到,在桨叶叶尖工作过程中,叶尖一直位于最高位置,这是特别容易被雷电击中的区域。
浅谈风力发电机组防雷检测方法及注意事项摘要:近年来,风电行业成为雷灾影响最严重行业之一。
由于风电机组安装环境及自身结构、运行方式具有一定特殊性,使得当前风电机组防雷检测也具有其特点,本文从风电机组构成着手,对风电机组防雷安全检测方法研究,使风电机组防雷检测具有更强针对性和可操作性。
随着我国新能源事业发展,近年来风电行业进入快速发展阶段。
风电机组作为风力发电主要设备,是否能安全运行关系到整个风电市场持续健康发展。
一直以来,风电机组防雷安全检测都是一个受到风电设计、生产、安装调试、运行等各环节高度重视问题。
1 风电机组防雷安全检测现状尽管电力行业有关于防雷设计相关国家标准或行业标准,但由于风电机组防雷安全检测涉及技术问题很多,加之国内使用风电设备以进口或引进国外技术生产为主,各国采用标准不一,对风电机组防雷要求也各不同。
造成目前我国风电防雷检测相关标准缺乏针对性和可操作性,使得从事风电机组防雷检测的技术人员莫衷一是,这也是风电行业防雷安全检测亟需加强和解决的问题。
2 风电机组工作原理与构成2.1工作原理风力发电就是将自然界中风能利用叶轮转化成旋转的机械能,然后经由低速主轴,利用齿轮箱将转动速度提高至异步发电机转速,再由高速联轴器带动发电机产生出电能,最后通过变流器励磁把由发电机定子输出电能并到电网中。
风电机组由传动、电气控制、偏航及支承系统等组成。
2.2基本构成风力发电机组传动系统由叶轮、主轴、主轴承、齿轮箱、联轴器、发电机组成。
叶片因位置相对较高易受直接雷击;而雷电电弧可能引起主轴承、齿轮箱齿轮材料表面凹陷和融化,引起啮合面之间磨损加剧;由主轴侵入雷电过电压可能造成发电机定子绕组、主绝缘击穿。
偏航系统由偏航电机、偏航齿箱、回转支承等组成。
雷电对偏航系统危害主要是损坏偏航电机、接近开关的光传感器、限位开关、偏航控制器等。
支承系统包括塔架(筒)、基础环、钢筋混凝土基础,塔架(筒)既是传递雷电流引下线,又对内部设备与线路起到很好屏蔽作用,对整个电气、控制系统防雷起到不可替代作用。
风电场防雷检测实施方案一、背景介绍随着风电场的发展,风电设备的安全性和可靠性越来越受到关注。
雷电是风电场常见的自然灾害之一,不仅对风电设备造成直接损害,还可能引发火灾等严重后果。
因此,风电场防雷检测工作显得尤为重要。
二、风电场防雷检测的重要性1. 保障设备安全风电设备一旦遭受雷击,可能导致设备故障甚至损毁,严重影响风电场的正常运行。
因此,进行防雷检测是为了保障风电设备的安全运行。
2. 预防火灾雷电引发的火灾是风电场防雷检测的重要考虑因素之一。
通过及时发现雷电风险,可以有效预防火灾的发生,保障风电场的安全。
三、风电场防雷检测实施方案1. 现场雷电风险评估首先,需要对风电场进行雷电风险评估,确定潜在的雷电危险区域和设备。
通过对风电场的实地考察和数据分析,评估雷电风险,为后续防雷措施的制定提供依据。
2. 防雷设施建设根据雷电风险评估结果,对风电场内的设备和建筑进行防雷设施建设。
包括但不限于:避雷针、接地装置、避雷带等防雷设备的安装和改造,以提高设备的抗雷能力。
3. 防雷监测系统建设在风电场内建设防雷监测系统,实时监测雷电活动情况,及时发现雷电风险,为风电场的安全运行提供及时预警和保障。
4. 防雷维护管理建立风电场防雷设施的定期检测和维护管理机制,确保防雷设施的有效性和可靠性。
及时发现并处理设备的故障和损坏,保障风电场的安全运行。
五、结语风电场防雷检测实施方案的制定和实施,是保障风电设备安全运行的重要保障措施。
通过科学合理的防雷检测方案,可以有效预防雷电灾害,保障风电场的安全稳定运行。
同时,也需要不断改进和完善防雷检测方案,以适应风电设备和技术的发展,提高风电场的安全性和可靠性。
附录B
(资料性附录)
风力发电机组防雷装置检测原始记录表风力发电机组防雷装置检测原始记录表如表B.1—B.10所示。
表B.1 风力发电机组接闪器检测表
表B.2 风力发电机组引下线检测表
表B.3风力发电机组塔筒连接法兰、轴承两端接触电阻检测表(不适用间隙旁路)
表B.4风力发电机组配电装置电涌保护器检测表
表B.5风力发电机组信号装置电涌保护器的检测表
表B.6风力发电机组接地电阻检测表
表B.7箱式变压器配电装置电涌保护器检测表
表B.8箱式变压器信号装置电涌保护器的检测表
表B.9集电线路接地电阻检测表
表B.10接闪杆、塔筒、角钢塔接地电阻检测表。
风电场防雷接地装置检测的注意事项摘要:文章基于风力发电机组的结构组成及特点,主要介绍了接地装置、等电位、过电压保护、浪涌保护器的检测方法,风电机组的防雷检测对于其防雷安全非常重要,重点讲解了风机防雷检测的要点和注意事项,可为风电机组和风电场防雷措施和接地设计提供参考。
关键词:风电机组;防雷检测;要点1前言随着我国北方可规划的风资源日益减少,近几年,越来越多的风电项目在南方沿海、丘陵和高原地带开发,很多风电场地处海岛的山顶、山脊的风口、高原山坡等容易遭受雷击影响的区域,且风电系统中涉及雷电保护和防雷接地的问题较多,各地风场雷击事故频发,故风电机组和风电场雷电保护和接地问题越来越受到重视。
2风电机组的组成按照风电机组载荷传递的过程和功能实现的分析,目前主流双馈风电机组机械主要部件:叶片、轮毂(变桨系统)、驱动链(主轴、主轴承、轴承座、齿轮箱、联轴器、发电机、高速轴制动)、前后机架(偏航系统、偏航制动系统)、冷却系统、塔架等。
外观来看主要由桨叶、机舱、塔筒及控制系统组成。
我区一般单机容量为0.5~2.0mW,高度40~80m不等。
从风电机组结构看,桨叶叶尖在运行时处于机组的动态最高点,是最易受雷击的部位。
从滚球法的概念可知,桨叶侧面、轮毂、机舱和塔筒上高度大于滚球半径的部分均可能成为雷击点3风电机组检测要点3.1检测仪器3.1.1接地电阻测量仪器电流—电压表测量接地电阻,采用电流—电压表法,一般可测出0.1~1000Ω范围内的接地电阻值。
测量时需要有专供交流电源220~380V提供。
其优点是消除地中电场的干扰,消除测量引线间互感电势的干扰。
3.1.2等电位测试仪等电位测试仪的测量,是对导电性较好的金属构件间的连接质量进行检查,一般测量范围0.01~10Ω内的过渡电阻。
可以进行单点测量、连续测量,及各种环境和场所中防护金属构件之间等电位连接质量的测量。
测量采用直流供电设计,大容量充电电池可以确保长时间野外稳定测试。
风力发电机组防雷装置检测
摘要:本文主要根据三门峡市防雷检测工作经验,探讨了风力发电机组防雷装
置检测工作,首先简单概况了风力发电机组防雷检测注意事项,接着对防雷检测
所需要用到的仪器进行简单介绍,最后给出了具体的检测要点,以供相关部门参
考借鉴。
关键词:风力发电机组;防雷装置;检测;要点
引言
近年来,随着全球气候不断变暖,各个国家均开始对环境保护问题,逐渐开始对能源结
构进行调整,鼓励发展新型能源产业。
随着《可再生能源法》的颁布实施,我国已经把风力
发电当作改善能源结构、应对气候变化以及能源安全问题的一种重要替代能源技术。
三门峡
地处黄河南岸,北边为巍巍中条山,南变为苍茫秦岭,两脉夹峙形成“狭管”效应,从黄河中
上游地区以及蒙古高原过来的风在此加速,在三门峡地区沿黄河的崇山峻岭上形成良好的风
力资源。
据专家测算,三门峡风力资源位居河南省首位。
近年来,三门峡政府领导高度重视
风电产业的发展,将风电产业作为转型发展、节能减排的标志项目发展。
目前,入驻三门峡
市的企业主要是大唐、中电投、华能、华润、国电等大型国有企业,这些企业经验丰富,资
金实力强,大部分已经逐渐发展成为三门峡风电发展的中坚力量。
随着风电产业在三门峡地区的快速发展,防雷安全问题也逐渐显现。
由于风力发电具有
特殊性质,为了保证其发电的效率,通常需选择特别开阔的区域环境进行,所以特别容易受
到自然灾害的影响。
与此同时,随着风力发电机组的单机容量逐渐扩大,为了能够吸收更多
的风能,就需增加轮毂的高度与叶轮的直径,这也给发电机组增加了极大的雷击隐患,发电
机组在工作时特别容易遭受雷电袭击。
在雷电发生时会形成强大的雷电流,进而对风力发电
机组造成不同程度的损坏,严重时还会对工作人员的安全构成威胁。
因此,为了降低雷击对
风力发电组所造成的危害,必须做好风力发电组的防雷检测工作。
每年在雷暴多发季节到来
之前,气象部门均会及时对风电机组防雷装置进行检测,确保风电机组的安全有效性。
近些
年来,三门峡气象局多次对大唐三门峡风力发电、大唐陕县风电以及中电投等风电公司进行
防雷检测,积累了丰富的检测经验。
本文根据实际检验,具体对于风力发电机组防雷装置检
测工作进行分析探讨。
1.风力发电机组防雷检测注意事项
第一,检测工作人员在入场检测之前,应该对风场的安全生产规定、操作要求以及相关
设备性能、防雷工程资料以及防雷装置的具体状况进行熟悉了解;
第二,要提前对检测工具、设备进行检查、校对,确保其能够正常运用;
第三,检测需要确保检测人员以及设备的安全性,在雷电、强降雨以及冰雹等恶劣天气
需要天停止检测;在执行攀高危险作业时需要严格依据攀高作业安全手册进行,应佩戴安全帽。
检测工具不可以在高处放置,以免掉下砸到人;
第四,检测过程中,接地电阻测试的接地引线以及别的导线需要避开高、低压供电线路。
在对变电所、配电房以及配电柜的防雷装置时配置的鞋、手套等均要使用绝缘性质的,防止
被雷电击中。
2检测所需仪器
2.1大地网地阻仪
对大型地网接地电阻加以检测时,一般需要对大地网地阻仪器采取小电流与锁相同频的
方法,其具备抗干扰性好、操作方便、测量精准的优点。
检测出的接地电阻值处于0~19.99Ω
之间,检测过程中需供给220V交流电源。
2.2等电位测试仪
等电位测试仪器通常能够检测导电性好的金属件之间的连接质量,其检测到的过渡电阻
处于0.01~10Ω之间。
可凭借连续检测量或者是单点检测的手段来对各种环境中的金属构件之间的等电位的连接质量加以检测。
2.3土壤电阻率测试仪
在对土壤电阻率加以检测时通常可使用四线法,结合电阻率数值对接地质量做好评估。
在具体操作时,土壤电阻率测试仪能够测量土壤电阻率处于0.0~1999Ω·m范围内。
而使用四级等距测试能够将测试极布置于不一样的方向上,随后在不一样的距离上反复测量。
2.4接地电阻测量仪
对接地电阻进行检测时一般使用电流-电压表,其能够检测到的接地电阻值处于
0.1~1000Ω之间。
为了将地中电场和测量引线间互感电势的干扰进行消除,检测过程中应该供给220~380V的交流电源。
2.5 钳形漏电流表
高精度钳形漏电流表具备二量程手动切换的作用,其能够对交流漏电电流在线电流加以测试,通常能够测量到的漏电流处于 0~30m A与 0~300m A(分辨率 0.01m A)之间。
3.风力发电机组防雷装置检测要点
3.1防直击雷装置检测
风机处于运行状态时,风轮叶片一直比别的设施高,因而特别容易遭受雷电袭击。
在对其加以检测时,检测人员没有办法到达叶片顶端开展测量。
在叶片顶端布置了接闪装置,为了起到泄放雷电流的效果,通常内部采用一条或者是若干铜绞线连接风轮以及接闪装置。
检测人员应分别对连接数设施与接闪装置加以检查。
此外,机舱与测风装置也属于易被雷击的部位,检测人员需要对测风装置和机舱内的接闪装置加以检测,查看其是否合格有效,接地电阻值是否与相关规定要求相符。
3.2接地装置的检测
一个风力发电站通常由许多个风塔共同构成,每个风塔的接地装置之间均保持连通,进而构成一个特别大的接地装置。
进行等电位连接的防雷装置之间,均需要具备一样的接地电阻值。
在对风力发电场的接地电阻加以检测时,需要根据风塔所在点,通过移动地级的位置开展测试工作。
由于每个风塔所处区域的土壤电阻率不一样,导致接地装置敷设方式也存在差异,最后导致各风塔的测试电阻值也不相同。
结合防雷相关标准以及风力发电场的规范要求,风电场工频接地电阻值应小于4Ω,假如某地的土壤电阻率偏大,风电场工频接地电阻值可以处于10Ω以下。
假如风电场的选址位于高山区域,这个时候要想使接地电阻值符合规定要求特别不容易,为了获取准确的检测数据,在对风电场加以检测的过程中可采取电位降法或者是三级法开展。
假如为大型风力电场一般采取电位降法对接地装置质量加以检测,由于环境因素导致无法使用此方法时,可采取三极法中的直线法进行检测。
如在高山区域的风电场,若接地装置边缘与接地装置对角线长度没有办法进行确定时,这个时候可凭借直线法加以测试。
若可以进行确定,这时一般需使电流极与电位极间保持较远的距离。
若测出的接地电阻值较大时,可把电位极与电流极放置于较好的土壤区域,再次加以检测。
还可在电流极同电位极连线方向上移动三次,每次移动的距离大约是电流极与被试接地装置边缘距离的5%左右,三次测试结果误差保证处于5%范围内就行。
豫西地区的风电机组基本都建在高山区域,雷击概率较高,土壤电阻率偏大,每个风塔的距离较远,都是独立的地网。
检测时,应对每个风塔多方位,多次测试,取其平均值。
3.3风机内部检测
雷电感应以及雷击电磁脉冲特别容易对风机内的电气装置造成不同程度的损害,轻则致使风机无法正常工作,严重时甚至会引发火灾事故。
因而,必须要做好风机内部防雷安全工作。
在对风机内部的防雷装置加以检测时应保持严谨细致的态度,不放过任何地方,如每节风塔的等电位连接线、主轴、发电机、控制柜等各个设施的接地线、等电位连接构件以及电涌保护器等。
只有如此,才能确保内部等电位连接正常,起到防雷作用。
参考文献
[1]乌群力,淡奇峰,王汉堃,等.风力发电防雷检测要点[J].内蒙古气象,2014(6).
[2]张洪刚.风力发电站防雷检测方法浅谈[J]. S13第十届防雷减灾论坛——雷电灾害与风险评估,2012.
作者简介:尚向东(1969-)男,汉,河南陕县人,本科,助理工程师,从事防雷工作。