你知道風力發(fā)電場防雷接地技術嗎,今天就跟隨小編一起去了解下吧。
雷擊是影響風力發(fā)電機組乃至整個風電場安全運行的重要因素,因此對風電場防雷接地的研究具有重要的現(xiàn)實意義。
一、風電場機組的接地要求
1.接地裝置材料的選擇
一般來說,風力發(fā)電機的接地裝置是由結構鋼制成的。但如果土壤電阻率較高,應及時采取有效的方法,并應用長效防腐、降阻劑等特殊接地裝置材料。選擇材料時,必須仔細檢查材料,不得有厚度不均勻或腐蝕的部位。垂直安裝的接地體一般由鋼管或角鋼制成。角鋼制成的接地體具有成本低、制造工藝方便的特點,但分散效果不理想。因此,在土壤電阻率高的地區(qū),接地裝置通常由鋼管制成,使用壽命更長,防腐效果更好。
2.技術要求
(1)所有風力發(fā)電機在完成接地網施工后必須獨立測試電阻值。一旦發(fā)現(xiàn)測試結果不滿意,應立即根據相關要求進行改進。
(2)施工時控制接地體埋深與.終壓實地面的距離> 1.0m,接地體購買后必須分層壓實。
(3)無論是接地體與導線之間還是接地體之間,都必須做好防腐處理。
(4)為了測試接地裝置,需要設置一個測量井。
(5)直埋電纜溝施工時,應特別注意電纜的保護。
二、風電場接地系統(tǒng)結構
與其他電力系統(tǒng)一樣,風力發(fā)電系統(tǒng)必須接地,以便在電氣設備和地面之間建立低阻抗的電氣連接,以確保機組的可靠運行。風力發(fā)電的接地系統(tǒng)除了電力系統(tǒng)故障的性能外,還必須考慮其作為防雷系統(tǒng)的特殊作用。由于風力發(fā)電機組大多位于山區(qū)和沙地,這些地區(qū)的土壤電阻率通常較高。當風力發(fā)電機受到雷擊時,強脈沖電流沿著塔架流動,.終通過接地裝置泄漏到地面。在這個瞬態(tài)過程中,由于接地裝置接地電阻的存在,接地電位會大大升高,可能產生危險的接觸電壓和跨步電壓。此外,電力電纜的導體和屏蔽層之間以及風扇變壓器的高壓繞組和低壓繞組之間可能存在較大的電壓差。這種電壓差可能會擊穿電纜或變壓器繞組的絕緣,損壞安裝在塔內的電子電氣設備,損壞遠處的風扇,從而危及系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此,有必要對接地裝置的暫態(tài)特性進行分析。雷電流通過風力發(fā)電機本身的防雷裝置,.終將電流引入接地裝置,流向大地。因此,風力發(fā)電機的基礎必須正確接地。風電場防雷系統(tǒng)的接地方式一般有兩種:一種是由水平接地體和垂直接地體組成的接地體;另一種是使用環(huán)形接地帶,第三種是由水平接地環(huán)和垂直接地體組成的接地體。實踐證明,將環(huán)形電極與適當尺寸的垂直電極相結合,可以獲得高效率、低成本的風力發(fā)電機防雷系統(tǒng)。根據規(guī)定,工頻接地電阻應為。因此,考慮將箱變接地網與風機接地網整體可靠連接。但由于該地區(qū)土壤電阻率較高,單個風機的工頻電阻較大,需要根據地形條件適當延長單個風機的接地網或可靠連接附近風機的接地網,形成多個局部接地網,使每個接地網都能滿足規(guī)程要求,.終滿足箱式變電站的工頻電阻要求。
三.降低風力發(fā)電機接地裝置接地電阻的技術對策
1.土壤的人工處理。為了提高接地體周圍土壤的導電性,在接地體周圍的土壤中加入鹽、電石渣、木炭等化學物質。這種方法雖然經濟,但經過人工土壤處理后,接地的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性也會受到影響。因此,除非有特殊要求,否則不能采用人工土壤處理的方法。
2.深接地。如果增大接地網的水平尺寸不能減小雜散電阻,且接地周圍的土壤不夠均勻,地下深處的土壤電阻率較低,那么可以通過深埋接地極來減小接地電阻值。該方法在砂土中效果顯著。雖然這種方法不需要考慮土壤條件引起的阻力系數(shù)增加,但施工難度大,偽造性相對較高,土方開挖面積大,在巖石地帶施工難度很大。
3.多個外部接地裝置。在接地裝置附近,如果有導電性好的水源或電阻率低的土壤,可以鋪設水下接地網,降低電阻。但在實際設計安裝過程中,應充分考慮連接接地極的主線電阻的實際影響,一般要求外接接地極的長度
4.使用接地電阻降低器。低電阻接地模塊或電解離子接地棒的應用不僅可以增加接地電極的外部尺寸,還可以有效降低接觸電阻,但成本相對較高。電阻和降阻劑比較精細,表面有一定的活性成分。吸水后用在土壤和接地體之間,可以使土壤和金屬接觸更緊密,形成更大的電流流通面積,有效降低接地電阻。而且表面有活性劑,粒度細。吸水后施于接地體與土壤之間,可使金屬與土壤緊密接觸,形成足夠大的電流流面,有效降低接地電阻;另一方面,降阻劑可以不斷滲透到接地裝置周圍的土壤中,有效降低周圍土壤的電阻率,促進接地體周圍低電阻率區(qū)域的形成。降阻劑一般含有兩種成分,即電解質和水分,兩者都具有很強的導電性。在內部結構中,水分以網絡膠體的形式包裹著強電解質。同時,網狀膠體的空間會被水解膠體填充,不會因地下水而流失,并能長期保持良好的導電性。目前,該方法已得到廣泛推廣。成都富蘭克林是國內應用.廣泛的降阻劑,是一種使用壽命長、穩(wěn)定性高的良導體。
總之,防雷接地系統(tǒng)要做好,其他防雷設施也要做好,保證風電機組安全可靠運行。
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