前言
风电场防雷是风电场运行维护中的重要部分,随着风电装机容量的不断增加,因雷电导致的风电场雷击事件呈逐年增长的趋势,雷击造成的叶片、机组电控设备损伤严重,给整机、叶片制造企业及业主单位造成了较大的经济损失,雷击已经成为影响风电机组安全运行、风电场安全生产的危险因素之一。
接地技术是为了防止电力或电子等装置遭受雷击而引入的保护性措施,对于风力发电场,由于其所处的位置风力资源好,也比较空旷,因此遭受雷击的概率也比较高。风力发电机的雷电防护具有一定的特殊性,即利用自身作为引导雷电泄放的通道,因此其自身必须具有良好的通路。风电场所在区域的土壤电阻率一般较高,要使每台风电机组的接地电阻满足要求,需要做好风电场的接地设计。
海上风力资源以其自身优势与丰富的储量,已成为未来风力发电的重点发展方向。海上风电场比陆上风电场更易遭受雷击,雷击故障后的维修难度更大,但同时海上风电场可以利用海水和海床散流,利用机组基础作为自然接地体一般可以满足接地电阻的要求。本书在分析海上风电场防雷接地特点后对其防雷和接地措施,特别是对利用基础作为自然接地体的海上风电机组的接地仿真计算成果进行了重点介绍。
本书介绍了雷电作用机制和雷电效应、防雷装置工作原理与运行维护、接地的类型及基本要求、接地装置与接地材料、接地测量技术等雷电防护知识;着重阐述了风电机组及箱式变电站、集电线路、升压站的防雷保护以及风电场二次系统的防雷保护,陆上风电场的接地计算及降低接地电阻的措施,海上风电机组的接地计算等;最后结合设计案例归纳总结出风电场雷电防护和接地的特点。
本书由中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司郑明、周冰、李炬添及华南理工大学电力学院刘刚等编著,其中:第1章~第3章、第10章由郑明编写;第5章~第7章、第9章由刘刚编写;第4章和第8章分别由周冰和李炬添编写。同时,陆莹、张弦、周露、郭亚勋、金尚儿、马浩禹、梁嘉浩、许玮、邱梓庭、刘峻岐、游阳、王湘女、陈芷彤、陈长富等参与了文字编录、校正工作,在此表示感谢。
由于编写时间较为仓促,加上编者水平有限,书中错误和不当之处在所难免,欢迎广大读者批评指正。
作者
2015年12月