风力发电机组防雷技术进展综述_网易订阅

2019-07-02 20:18:44 luckfishtao

　　摘要：

　　到 2017 年，全球风电装机容量已经达到 5.39 亿 kW，中国风电装机容量已经达到 1.88 亿 kW，位居世界第一。雷电是造成风力发电机损坏的最主要的自然灾害之一。通过对风机雷击损坏案例的统计分析，发现风机桨叶损坏约占总数的 20%~28%，机电控制系统约占 70.5%~71%。完整介绍了传统的风机防雷技术措施，主要包括安装接闪器、接地、等电位连接、安装电涌保护器(surge protective device，SPD)、屏蔽等。指出了风机防雷设计施工中存在的主要问题，如闪电通道与风机连接的规律尚未完全掌握、风机内部电子电气系统所受自然闪电感应电流的特征与实验室内使用的测试冲击电流存在较大差别。风机雷电试验结果表明，风机钢制塔筒对雷电低频部分的屏蔽效果较好，双绞敷设方式可有效减小对雷电能量的耦合。建议通过开展风机在自然闪电条件下的科学试验来研究风机防雷的基础性问题，从而有效提高风机防雷的技术水平。

　　关键词：

　　风机；防雷技术；直接雷击；雷电感应；接地技术；主动避让；野外雷电试验

　　作者：

　　施广全 1,2，张义军 2,3，陈绍东 4，张阳 2，郑栋 2

　　1. 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室；

　　2. 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室；

　　3. 复旦大学大气科学研究院；

　　4. 中国气象局广州热带海洋气象研究所。

　　0 引言

　　伴随着全球大气变化加剧，环境压力不断增加，大力发展利用可再生能源已经成为全社会的共识。风力发电以其技术稳定、便于产业化开发等优势受到世界各国越来越多的重视。近五年来，世界风电发展突飞猛进，风电装机容量快速增加。到 2017年，全球风电装机容量已经达到 5.39 亿 kW，中国风电装机容量已经达到1.88 亿kW，位居世界第一。

　　风力发电机组在大规模应用过程中受到自然灾害的威胁已经越来越引起人们的重视，其中风机遭受雷击导致其不能正常运行是最重要的一种自然灾害。根据作者 2013 年 3 月在云南大理某风电场考察时得到的数据表明，闪电是当前自然环境中对风电运行造成最严重影响的自然灾害之一。本文将全面介绍风力发电机组的雷电防护技术进展。