风电系统防雷保护

风力发电机组的气象防雷保护：随着风力发电机组单机容量的不断増大，风机轮毂高度和叶片高点也在不断増高，在旷野、山顶和沿海地区，风机遭受雷击的概率非常大。

从各风场反馈的情况来看，雷击不但是造成风机故障停机的重要因素，甚至直接影响风电场的安全运行。

本文首先从雷电的破坏机理和形式入手，对雷电的防护区域进行了划分，并提出了风力发电机组的防雷保护设计原则和防雷系统工程方案;而后对风机整机系统的防雷保护进行了系统的分析，并提出了具体的防雷保护方法。

标签：风力发电防雷雷电1引言风能是一种绿色、安全的清洁能源，也是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生能源。

近年来，风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多能量，轮毅高度和叶轮直径不断增高;同时，高原、沿海、海上等新型风力发电机组的开发，使风力发电机组开始大量应用于高原、沿海、海上等地形更为复杂，环境更为恶劣的地区，更加加大了风力发电机组被雷击的风险。

据统计，风电机组故障中，由遭遇雷击导致的故障占到4%。

电具有极大的破坏力，雷击释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等故障，给风电场带来直接和间接的巨大经济损失，此风力发电机组的防雷保护已日益引起各个风电机组制造厂家和风电机组研发设计人员的重视。

风电机组的防雷是一个综合性的工程，防雷设计的到位与否，直接关系到风电机组在雷雨天气时能否正常工作，并且确保风电机组内的各种设备不受损害。

2雷电的产生及危害雷电是雷云间或雷云与地面物体间的放电现象，电位差可达数兆瓦甚至十兆瓦，放电电流几十千安甚至几百千安。

经验表明，对地放电的雷云绝大部分带负电荷，当雷暴经过大地时，云块下方原本负电荷充电的几公里的雷暴范围内的大地可以变为正极充电。

这些正电荷会集中在垂的物体上，比如树木和高耸的建筑物。

这些物体向上释放出正极的放电，并试图与从云块发出的向下的负极放电相结合，当正负电荷相结合时，闪电就发生了。

2.1雷电的破坏形式风力发电机一般都是安装在空旷的地方，并且明显高于附近的建筑物和树木，所以整个风机是暴露在直接雷击的威胁下，尤其是叶片。

风力发电机的防雷解决方案(2009-03-02 00:00:54)标签：风机防雷教育分类：行业相关风能是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生洁净能源。

风能发电为人与自然和谐发展提供了基础。

由于风力发电机组是在自然环境下工作，不可避免的会受到自然灾害的影响。

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。

雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。

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风电机组和运行人员带来的巨大威胁。

例如，红海湾风电场建成投产至今发生了多次雷击事件，据统计，叶片被击中率达4%，其他通讯电器元件被击中率更高达20%。

为了降低自然灾害带来的损失，必须充分了解它，并做出有针对性的防范措施。

风机的防雷是一个综合性的防雷工程，防雷设计的到位与否，直接关系到风机在雷雨天气时能否正常工作，并且确保风机内的各种设备不受损害等。

一、直击雷防护该风机主体高度约80米，叶片长度约40米，即风机最高点高度约为120米，且大多数风力发电机位于空旷地带，较孤立。

风机的高度加上所处特殊的环境，造成风力发电机在雷雨天气时极易遭受直击雷。

国际电工委员会对防雷过电压保护的防护区域划分为：LPZ0 区（LPZ0A、LPZ0B），LPZ1 区，LPZ2 区。

在金属塔架接地良好的情况下，叶片、机舱的外部（包括机舱）、塔架外部（包括塔架）、箱式变压器应属于LPZ0 区，这些部位是遭受直击雷（绕雷）或不遭受直击雷但电磁场没有衰减的部位。

机舱内、塔架内的设备应属于 LPZ1 区，这其中包括电缆、发电机、齿轮箱等。

塔架内电气柜中的设备，特别是屏蔽较好的弱电部分应属于 LPZ2。

对与现有风力发电机的 LPZ0 区防雷过电压保护装置进行分析后，在LPZ0 区内，直击雷的防护在没有技术突破的前提下仍然沿用传统的富兰克林避雷方法：利用自身的高度使雷云下的电场发生畸变，从而将雷电吸引，以自身代替被保护物受雷击，以达到保护避雷的目。

风电机组的防雷和防雷标准邱传睿1、引言风电作为高效清洁的可再生能源，一问世就受到各国高度重视，我国是较早利用风力发电的国家，到现在为止，总装机容量已经排在亚洲第一、全球第三的位置，而发展速度名列世界前二。

风场高速发展的同时，风电机组的雷害也日益显露，因此风电机组的防雷被问题摆到了风电研发人员的面前。

风力资源丰富的风场往往处于高海拔和远离城市的地区及荒郊，风场中的风电机组容易遭受直接雷击。

目前MW级的大功率的风电机成为风场的主机型，大功率风电机的风塔高度已经超过120m，是风场中最高大的构筑物，在风电机组的20年寿命期内，总会遭遇到几次雷电直击。

最初，我国的风电场从年平均雷电日较少的新疆和内蒙开始发展，那时都是450kW级以下的风力机，因此雷害并不突出，但是，今后我国风机要设置在苏北沿海、华南，甚至将离岸设置，同时我国将发展2.5MW级以上的风机，风力机的雷害问题引起了有关方面的高度重视，中国风能协会叶片专业委员会于2009年9月在肇庆召开的年会，将叶片的防雷作为一个重要问题进行了研讨，说明风力机的防雷得到大家的重视。

国际电工委员会IEC第88工作委员会（IEC TC 88）在编制风电机组系列标准IEC 61400时，编制了一个技术报告（TR），作为IEC 61400系列标准的24部分，于2002年6月出版。

当时，标准编制工作组想为这个相对年经的工业提供雷电和防雷的知识。

因此，在IEC 61400-24中提供了一些风力机雷害的背景资料，也提供了最实用的防雷指导。

在几年的实践中证明了编制工作组编制的该技术报告对防止和减少风电机组的雷害是有效的。

在IEC 61400-24问世后不久，风电工业迅速的向大功率风力机发展，并且技术更加成熟，市场更加繁荣。

同时雷害的问题比2002年以前更加复杂和日益突出。

因此有必要有一个作为风电机组防雷标准的文件供风电行业人员使用。

这样，将IEC 61400由技术报告（TR）升级为技术标准（TS）便顺理成章提到议事日程上来了。

海洋风电场防雷问题与对策研究海洋风电场防雷问题与对策研究海洋风电场是利用风能发电的重要项目之一。

然而，由于其在海上环境中的特殊性质，如长期暴露在潮湿、盐雾和雷电等自然环境中，因此防雷问题成为海洋风电场建设中需要认真研究和解决的关键问题之一。

首先，为了有效防止海洋风电场遭受雷击，我们需要了解雷电产生的原因和规律。

雷电是由于大气中电荷的分离导致的放电现象，其中正电荷主要聚集在云层底部，而负电荷则主要分布在地面和海面上。

当电荷积累到一定程度时，会形成巨大的电压差，从而引发雷电。

其次，针对海洋风电场的特殊环境，我们可以采取一系列的对策来防止雷击。

首先，我们需要在风电场周围建立合适的避雷装置。

这些避雷装置可以通过将金属导体与地面连接来有效地将电荷引导到地面，从而避免电荷在风电场内部积累和释放。

其次，我们可以在风电机组中安装避雷器，它可以迅速将电荷引导到地面，从而保护风电机组的安全运行。

此外，我们还可以利用先进的雷达技术来监测雷电的活动。

雷达可以准确地探测到雷电的位置和强度，从而及时预警并采取相应的措施。

例如，在预警系统中设立报警装置，当雷电活动接近风电场时，可以及时发出警报，从而提醒工作人员采取必要的防护措施。

最后，我们还应加强对风电场工作人员的安全培训。

他们需要了解雷电的危害以及如何正确应对雷电事件。

例如，在雷电活跃期间，工作人员应暂停在海上的作业，并确保在风电场内部的设备和电缆都得到有效的保护。

总之，海洋风电场的防雷问题需要综合考虑，从了解雷电产生原因和规律开始，采取合适的对策来防止雷击。

通过合理设置避雷装置、安装避雷器、利用雷达监测并加强工作人员的安全培训，可以有效地保护海洋风电场的安全运行。

浅谈海上风电场防雷设计摘要：海上风电场分布在沿海地区，而这些地区雷雨天气较为频繁，海上风力发电机组高度通常超过100m，更容易遭受雷击，本文主要对风力发电场的防雷措施进行阐述。

关键词：海上风电场；防雷设计；风力发电机组；海上升压站引言雷云对地放电作为一种强大自然力的爆发，对包括风力机组及升压站内的地面设施极具危害作用，就危害方式而言，主要表现为直接危害作用和间接危害作用两个方面。

在直接危害方面，有雷击产生的热效应和机械效应；在间接危害方面，有雷电电磁感应和电涌过电压效应。

1 海上风电场防雷接地特点（1）海上风电场分布在沿海地区，而这些地区雷雨天气较为频繁，且随着风力发电机组单机容量的增大，机组高度增加，叶片变长，雷云在叶片尖端处的电场畸变严重，当电场强度可以增大到足以产生一次从地面向雷云的向上先导。

由于电场感应作用，在雷暴云底层带电粒子受到吸引而大量集中，在带电粒子集汇处会形成向下先导，与风机叶片向上先导相互影响，相互促进发展。

随着电子越集越多，电场就在这两个局部之间越来越大，而对于海上风力发电机组这种高度超过周围地形100m以上物体，距离雷暴云比较近，较之陆上风机将更容易遭受雷击。

（2）海上机组的维修较陆上而言难度大，费用高，特别在海况恶劣时，维修人员难以接近，故障无法及时排除。

因此，在对海上风电场进行防雷设计时，应将海上风力机组严格按照一类防护等级进行设计。

（3）海上风电场的利用海水和海床散流，使得接地体的相对冲击接地电阻远远小于陆上风电场。

这在一定程度上减小了雷电对于风力发电机组及海上升压站的危害。

（4）在海上风电项目中，由于存在高压长距离海底电缆线路，除了雷电过电压，还可对工频过电压、操作过电压进行分析计算，并采取合适的限制措施。

1.1 雷击对海上风力发电场的危害（1）直接雷击造成的机械效应、热效应、冲击波等损坏，例如叶片击穿、折断、起火等损坏；（2）感应雷造成的感应过电压损坏，电磁感应损坏，例如电气设备模块烧毁、故障失灵、永久失效等损坏；（3）由于雷击造成风机停机，造成发电量损失，带来经济损失。

风电公司风电场防止雷电灾害应急预案批准：审核：编写：某风力发电有限责任公司二 0 二零年一月目录第一章总则第二章适应范围第三章概况第四章组织机构及其职责第五章预案的表述第六章应急事件的预防第七章危急事件的应对第八章应急预案的及时启动及生产恢复第九章应急预案的修改完善防止雷电灾害应急预案第一章总则第一条为保证人员生命财产、机组设备的安全，防止发生突发性的雷电灾害故障，并能在危险发生后迅速有效控制处理事故，结合本单位的实际情况，本着“预防第一、自救为主、统一指挥、分工负责”的原则，特制定防止雷电灾害应急预案。

第二章适用范围第二条本应急预案适用于某风电场雷电灾害可能引起的突发性事件。

第三章概况第三条雷电灾害是最严重的十种自然灾害之一，每年都会给我国的人民生命财产安全造成巨大的损失，随着信息时代社会经济的不断发展，雷电造成的损失日渐突出。

产生雷电灾害的主要形式：直击雷—雷电直接击在建筑物上，产生电效应、热效应和机械力。

雷电感应—雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。

雷电波侵入—由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。

雷击电磁脉冲—作为干扰源的直接雷击和附近雷击所引起的效应。

绝大多数是通过连接导体的干扰，如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的装置的电位升高以及磁辐射干扰。

风力发电机组有完善的防雷保护。

根据某风电场接地网的情况及可能引起重大事故的特点，确定3个危险场所为应急目标。

（一） 66KV升压站；（二）主控制室；（三）风电机组第四章组织机构及其职责第四条指挥机构（一）领导小组组长：副组长：成员：（二）应急救援指挥部总指挥：副总指挥：指挥部成员：指挥部设在控制楼二楼会议室。

注：若总指挥、副总指挥均不在场内时，按指挥部成员排序作为总指挥，全权负责应急处置工作。

第五条职责（一）指挥领导小组1.负责组织本单位“防止雷电灾害故障应急预案”的制定、修订；2.负责组建应急救援专业队伍，并组织实施和演练；3.检查督促做好重大事故的预防措施和应急救援的各项准备工作。

风力发电机组防雷保护策略综述摘要：风电机组的防雷保护由于电气和机械特性而提出了许多问题。

本文以一种简单而全面的方式整理有关目前保护风电机组的现有工作，并提出可能有助于未来保护风电机组免受雷击造成的重大损失的建议。

关键词：雷击，风电机组接地，高压输电线路，防雷，浪涌一、概述目前，在世界上的103个国家，风力发电被用于民用和工商业用电。

风能是世界上增长最快的可再生能源之一。

然而，由于它们的物理尺寸，风电机组特别容易遭受雷击。

因此，本文梳理了有关防雷保护的已知信息，并提出了一些改进建议。

二、风电机组尺寸与雷击的关系在岸上和近海地区的规模继续增加。

众所周知，较大的风电机组被闪电击中的可能性较大。

然而，对于这些设备的保护和增加的高度和离岸安装的综合影响，人们明显缺乏专业知识。

考虑到额定功率，目前大规模应用的单机容量从0.25kW-4500kW不等。

风力发电机的功率输出主要取决于风速、涡轮额定功率和转子直径。

如果转子直径增加，塔架的高度也会增加。

随着风电机组整体高度的持续增长，它们变得越来越容易受到雷击。

三、防雷保护的现状与标准目前风机所采用的防雷系统由防雷点、导线、接地系统和各子系统的浪涌保护装置组成。

采用低阻抗路径是进行防雷工作的前提条件。

外部防雷系统，由以下部分组成：转子叶片中的空气终止和向下导体系统、保护机舱的空气终止系统、上层建筑，机舱，和轮毂。

外部防雷系统用于拦截塔上的直击雷击，包括雷击，并将雷电电流从撞击点引导到地面。

机舱的构造应成为防雷系统的组成部分，以确保闪电击中金属部件；或者在机舱上提供空气终止系统。

对于涂有玻璃纤维增强塑料或类似材料的机舱，应配备空气终止系统并在机舱周围形成笼。

该保护系统基于国际标准IEC61400-24和IEC62305。

防雷系统的所有子部件都应符合IEC61400-24规定的防雷等级(LPL-1)，除非风险分析建议采用较低的LPL-1等级。

内部防雷系统，转子叶片广泛使用的防雷方法是一种能够承载雷电电流的内部避雷导体。

风力发电防雷方案一、概述风能是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生洁净能源。

风能发电为人与自然和谐发展提供了基础。

由于风力发电机组是在自然环境下工作，不可避免的会受到自然灾害的影响。

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，风机的高度和安装位置决定了它是雷击的首选通道，而且风机内部集中了大量敏感的电气、电子设备，一次雷击带来的损坏将是非常大的。

因此，必须为风机内的电气、电子设备安装完整的防雷保护系统。

通过安装防雷保护装置，设备得到了保护，维护和维修费用降低，并且可以提高设备正常工作的时间。

从效率方面考虑，应该从风电机组的设计阶段就考虑其防雷保护的问题，这样就可以避免日后的昂贵的维修费用和改造工程。

只有可靠工作的设备才能让投资尽快收回。

也只有如此，才能让更多的潜在投资者接受这一系统。

二、设计依据标准1、Germanischer Lioyd;Vorschriften und Richtlinien,Kapitel IV:Nichtmaritime Technik,Abschnitt1:Richtlinie fur die Zertifizierung von Windeenergieanlagen《GL指导文件IV-1风力发电系统》2、IEC61400-24 Wind turbine generator systems-Part 24:Lightning protection《IEC61400-24 风力发电系统防雷保护》3、IEC62305 Protection against lightning《IEC62305 雷电防护》《GL指导文件》是风机安装、测试和认证的标准，该标准也包含了对风机雷电防护的具体要求，是风机防雷保护的基础性文件。

《IEC61400-24》定义和描述了风机防雷保护装置及其应用。

《IEC62305》具体规定了防雷保护装置的性能指标。

关于叶片防雷及接地的避免措施和检查方法整理如下，希望有所帮助。

一、目前叶片雷击基本为：雷电释放巨大能量，使叶片结构温度急剧升高，分解叶片内部气体高温膨胀，压力上升造成爆裂破坏（更有叶片内存在水分而产生高温气体，爆裂）。

叶片防雷系统的主要目标是避免雷电直击叶片本体而导致叶片损害。

经过统计：不管叶片是用木头或玻璃纤维制成，或是叶片包导电体，雷电导致损害的范围取决于叶片的形式。

叶片全绝缘并不减少被雷击的危险，而且会增加损害的次数。

多数情况下被雷击的区域在叶尖背面（或称吸力面）。

根据以上叙述，叶片防雷设计一般在叶尖装有接闪器捕捉雷电，再通过敷设在叶片内腔连接到叶片根部的导引线使雷电导入大地，约束雷电，保护叶片。

二、按IEC61400-24标准的推荐值，叶片防雷击铜质电缆导线截面积最小为50平方毫米。

如果为高发区，可适当增加铜质电缆导线截面积。

三、我集团近期刚出的一个检查标准：1、叶片吊装前，逐片检查叶片疏水孔通畅。

2、叶片吊装前，逐片检查叶片表面是否存在损伤。

3、叶片吊装前，应逐片检查叶片防雷引下线连接是否完好、防雷引下线截面是否损伤，检测叶片接闪器到叶片根部法兰之间的直流电阻，并做好检测记录。

若叶片接闪器到叶片根部法兰之间的直流电阻值高于20 mΩ，应仔细检查防雷引下线各连接点联接是否存在问题。

叶片接闪器到叶片根部法兰之间直流电阻测量采用直流微欧计、双臂电桥或直流电阻测试仪（仪器分辨率不低于 1 mΩ），采用四端子法测量，检查叶片叶尖及叶片上全部接闪点与叶片根部法兰之间直流电阻，每点应测三次取平均值。

4、机组吊装前后，应检查变桨轴承、主轴承、偏航轴承上的泄雷装置（碳刷、滑环、放电间隙等）的完好性，并确认塔筒跨接线连接可靠。

表1 防雷检查及测试验收清单。

100MW风电机组防雷接地与牺牲阳极阴极保护系统完整解决方案河南汇龙合金材料有限公司2018年5月技术部刘珍目前，风力发电被称为明日世界的能源。

由于它属于可再生能源，为人与自然和谐发展提供了基础。

而且不像火电、核电、水电会造成环境问题，所以符合社会可持续发展对能源的要求。

所以，风力发电已在我国达到了举足轻重的地位。

然而，风力发电机组是在空旷、自然、外露的环境下工作，不可避免的会遭受到直接雷击。

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。

主体高度约80米、叶片长度约40米、即zui高点高度约为120米的风机，在雷雨天气时极易遭受直接雷击。

它是自然界中对风力发电机组安全运行危害zui大的一种灾害。

雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。

风机的防雷是一个综合性的防雷工程，防雷设计的到位与否，直接关系到风机在雷雨天气时能否正常工作，并且确保风机内的各种设备不受损害。

本方案针对风力发电机组的防雷接地。

接地材料的选择及地网设计接地是指将风机的外壳与大地连接一起，以便在正常运行、事故接地和遭受雷击的情况下，将其接地点的电位固定在允许范围内，从而保证人身和设备安全。

风机的接地系统是风机防雷保护系统中一个关键环节。

在地网开挖面积有限、土壤电阻率较高的环境条件下，要能达到上面的技术要求，用传统常规的角钢、扁铁等接地材料进行施工是非常困难的。

本方案建议采用新型的接地材料：低阻接地极。

下面介绍常规接地材料与新型接地模块的使用。

1、常规接地材料一般来说，水平接地体采用不小于40×4mm的热镀锌扁钢，垂直接地体采用不小于50×50×5mm的角钢，每根角钢的长度大约2.5-3米。

考虑到减少接地体的屏蔽效应，垂直接地体的间距一般为其长度的1.5至2倍，即为5－6米。

单根垂直接地体的接地电阻Rg，可按下式计算：在一定的土壤电阻率下，为达到要求的接地电阻值，通常需要若干根垂直接地体。

风机防雷分析风能是可再生洁净能源，利用风力发电是当前技术最成熟、最具备规模开发条件的电力资源。

随着风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多风能，风机的高度随着轮毂高度和叶轮直径增高不断升高，雷击的风险不断增加，可以说雷击已成为自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的自然灾害。

风力发电机为什么要做雷电防护？发生雷击时，闪电电流通过所有风力发电机组件传导至地面，由于风力发电机位于疾风区，通常选址在丘陵或山脊上，其高度远高于周围的地形地物，再加上风力发电机安装地点土壤电阻率通常较高，对雷电流的传导性能相对较差，特别容易受到直击雷、侧击雷和感应雷的袭击，因此，对风力发电机组件采取防雷措施是非常必要的。

风力发电机哪些部位要做雷电防护？IEC TR 61400-24《风力涡轮发电机系统–雷电防护》指出：现代风力发电机的防雷通常不同于普通建筑物的防雷，它需要重点解决叶片和轮毂、齿轮箱、轴承、传动装置、发电机、电气部分、控制系统等雷电防护问题。

IEC TR 61400-24给出了德国易遭受雷击的风机主要部件的统计，详见图示。

风力发电机雷电防护内容目前国际上还没有专门针对风力发电的雷电防护标准，只能参照IEC 61024-1、IEC 61024-1-2、IEC 61312-2 、IEC 61312-3、IEC 61312-4和IEC 61312-5等标准的相关内容，通过对风机内机械、传动、电气和电子系统的屏蔽、等电位连接、浪涌保护器（SPD）和接地装置，人为的把雷击造成的损坏降到可接受的水平。

风机因雷击损坏的成本来自德国的统计数据表明，风机遭雷击的部件的维修费用（包括人工费、部件费和吊装费等）很高，其中叶片损坏的维修费用最昂贵。

风力发电机遭雷击损坏后，由于故障损害的分析和后续的维修，加上订货期和运输期，会造成一段时间的停工期。

由这个停工期不仅使发电量损失，而且减少了风场所有者经济上的收入。

据国外的统计，雷击故障比平均其它故障造成的停机影响都大。

浅谈高山风电场风力发电机组防雷施工注意事项摘要：在风电场的发展建设中，对于设备的日常检修是保证风电场健康持续发展的重要手段。

本文根据高山风电场雷击灾害事件,以及强雷暴天气的特点,机组运行特点,因地制宜,提出相应改进方案,以确保高山风电场相关设备在雷电环境下安全,可靠运行关键词：高山风电场；风力发电机组；防雷施工1雷击的危害据国际电工委员会（IEC）统计资料统计，每年每运行的100台机组要发生近8起雷击故障事件，其中有4-5台因雷电损害而停运。

广西的高山风电场都位于海拔1100-1800多米的旷野山脉，高土壤电阻率，山顶气候变化无常，雷雨天气频繁。

所在区域雷暴天数都在50天以上，依据标准GB50343-2004等级划分属于高雷区，高高耸立的风机在此环境下遭遇雷击的机率较大。

风机遭雷电击中后导致箱变遭受强雷电波入侵不同程度受损，给风电场带来设备和电量的双重损失，也给风电场安全稳定运行造成威胁。

因此，应根据现有防雷保护标准，结合高山风电场及其风机防雷保护要求，因地制宜，提出相应的风机防雷施工注意事项，提高高山风电场雷电防护效率，以确保高山风电场相关设备在雷电环境下安全、可靠运行。

2风机防雷的重要性高山风电中高高耸立的风机叶片遭遇雷击的机率较大，但由于雷电流从风机叶片经过风机轴承和塔筒到基础后从大地释放，释放雷电流过程中往往导致箱变遭受地电位抬高，强雷电波入侵不同程度受损，包括机组箱变低压侧母排烧熔，低压侧熔断器、SPD连接线受损，低压侧断路器电源线相间击穿等情况，给风电场带来较大设备损失，对电力系统的安全稳定运行造成威胁。

2.1箱变低压侧情况分析当雷击风机叶片时，雷电流通过风机塔筒流入接地网最后泄放到大地中去。

雷电流流经地网时，由于接地电阻的存在，接地网电位升高为Ug，它与冲击接地电阻和雷电流峰值成正比。

对于大型接地网，考虑到接地体在高频下的电感效应，地电位Ug的分布也与雷击点和地网结构有关。

同时在雷击时，接地网上方的埋地电缆中也会产生感应电压Uc（由于雷电过电压较大，在此暂态过程中可以忽略电缆中的工频电压分量），安装在箱变低压侧的SPD（浪涌保护器）两端承受的电压USPD为在箱变接地点处的地电位与低压侧电缆进线处的感应电位之差，即：USPD=Ug-Uc。

风力发电场防雷接地技术摘要：雷电对风扇的危害包括直雷、雷电感应和雷电波侵入。

雷击具有随机性强、破坏力强的特点，风电机组不可能完全避免遭雷击。

因此，采取有效措施减少累积破坏是每个风电场面临的最重要问题。

对于风力发电来说，良好的接地系统对于在发生雷击时尽快将雷击电流释放到地面是非常重要的。

关键词：风力发电场；接地电阻；防雷保护；雷击是影响风电机组乃至整个风电场安全运行的重要因素，因此对风电场的防雷接地的研究具有重要的现实意义。

结合实际风电场分析了风机雷击事故的破坏机理，针对实际风机接地电阻阻值要求和接地电阻的影响因素，对接地系统进行了研究，并对接地电阻进行了计算，提出了接地设计中应该注意的问题。

一、风力发电场机组接地要求1.接地装置材料的选择。

一般来说，风力发电机组接地装置都是由结构钢制作而成，但如果土壤电阻率相对较高，应该及时采取有效的方法，应用特殊的接地装置材料，诸如长效防腐降阻剂等。

选择材料的时候必须仔细检查材料，不能有粗细不均或锈蚀的现场。

垂直安装的接地体一般是由钢管或角钢制作而成，角钢制作接地体具有成本低、制作过程便捷等特点，但散流效果不够理想。

所以针对土壤电阻率较高的地区，接地装置通常是由钢管制作而成，钢管制作而成的接地装置具有更长的使用寿命，具有较好的防腐效果。

2.技术要求。

（1）所有风电机完成接地网施工后必须单独进行电阻值的测试。

一旦发现测试结果不理想，立即按照涉及要求进行完善。

（2）控制接地体埋深和施工最终夯实地面的距离>1.0m，接地体完成买入后，必须进行分层夯实。

（3）不管是接地体和引线之间，还是接地体之间，都必须做好防腐处理工作。

（4）为了对接地装置进行检测，需要设置测量井。

（5）在进行直埋电缆沟内施工的过程中，应该格外注意电缆的保护。

二、风电场接地系统结构同其他的电力系统一样，风力发电系统必须接地，从而在电气设备和大地之间建立起低阻抗的电气贯通，以确保机组的可靠运行。

风电机组极易遭到雷击 风电防雷急需行业标准目前，我国风电行业发展十分迅猛，但有专家表示，我国风电在防雷方面依然存在较多问题，很容易造成安全隐患。

在能源日益紧张的今天，风力发电由于高效清洁，越来越受到人们的青睐。

据报道，我国风力发电已经连续3年实现翻番增长，总装机容量已经排在亚洲第一、世界第四，而且还在飞速发展，各地都在争先恐后地上马风电项目。

在此大好形势下，有关专家却表示，我国风电行业在防雷接地方面普遍存在一定安全隐患，如果处理不善，极易造成风电机组的雷击事故。

风电机组极易遭到雷击众所周知，风力发电机组分散安置在风能资源比较好的各种复杂地形地带，如旷野、山顶等，环境比较恶劣，特别是风机的叶片高点甚至达100多米。

在这种环境下，高高耸立的风机就很容易被雷电击中。

目前，风电机组的单机容量越来越大。

为吸收更多能量，随着轮毂高度和叶轮直径的增高，相对也增加了被雷击的风险，雷击成了自然界中对风电机组安全运行危害最大的一种灾害。

雷电释放的巨大能量，会造成风电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。

统计资料显示，从1991年到1998年，德国全部的1498台风电机组共发生738起雷击故障事件。

我国风电场所处位置的地质和气候相对复杂，“风电机组遭到雷击的事故经常发生。

”风电专家、北京交通大学电气工程学院汪至中教授告诉记者。

据报道，我国红海湾风电场建成投产至今发生了多次雷击事件。

其中，叶片被击中率达4%，其他通讯电器元件被击中率更高达20%。

若风电机组遭受雷击，除了损失修复期间应该发电所得之外，还要负担受损部件的拆装和更新的巨大费用。

当前，我国各地均已进入雷电多发期，“雷害是威胁风机安全运行的严重问题，风电防雷不容忽视。

”国标《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》主要起草人、北京欧地安科技有限公司总裁佟建勋说。

我国风电防雷问题较多专家表示，目前我国风电防雷存在较多问题，导致雷击事故发生概率较高。

“我国大部分机型都是从德国引进的。