1. 雷擊對風電機組的危害
風電機組都設置在風力強大的海岸、丘陵、山脊等地區,而這些地區正是雷電多發區。風電機組往往又處在高于周圍地區的制高點,遠離其它高大物體,因此更易遭受雷擊。
而風電機組由于其自身的特殊性,也出現了其它建筑物不曾有的防雷難點:
·某些風電機組是高度超過120m 的高大構筑物;
·某些風電機組常常布置在非常容易受到雷擊的場地;
·風電機組的許多暴露部件,如葉片和機艙蓋往往由不能承受直擊雷或傳導直擊雷電流的復合材料制成;
·葉片是旋轉的(不利導流);
·風電場中的風電機組往往位于接地條件不好的區域。
·正是以上的種種因素,造成風電機組雷擊非常嚴重,下面是 GB/Z25427-2010 中一些統計數據:
·北歐國家的風力發電機組,每100臺/年遭受了4-8次雷擊事故。
·在德國的較低的山區安裝的風力發電機,出現每 100 臺 / 年遭受高達 14 次雷擊事故。
·在所有的雷擊事故中葉片損壞的占 7 % -1 0%。
·在所有的雷擊事故中控制系統損壞的占 43%- 51 %。
·在所有的雷擊事故中電源系統損壞的占 20%- 32 %。
·與發電機的平均其他故障相比較, 雷擊故障造成 40% 以上電力損失及 20% 以上的停機時間。
我國沿海和山地地區地形復雜,雷暴日分布復雜,雷擊導致風電機組的故障和損失應該不會少于北歐等國家的情況。
2. 綜合防雷措施
防雷問題一直都是風電業界關注的問題,風電機組廠商、風電場業主也采取了很多的防雷措施、加裝了大量的防雷設備。但是,在很多情況下卻沒有達到預期的效果,從分析風電機組遭受雷擊事故呈現出來的現象來看,原因多種多樣,其中很多事故都是可以通過采取合理的防雷措施來避免或減少。
我國地域遼闊,各風電場所處的地理位置不同,風電機組所處的雷電環境也千差萬別;即使是在同一個風電場,安裝在不同位置的風電機組遭受雷擊的概率也不盡相同,有的風電場甚至出現雷擊現象集中在幾臺風電機組上。
在實際的設計施工中,往往是同一個防雷設計方案應用到不同雷電環境下的風電機組防雷上由于沒有根據風電機組的實際情況選擇合適的電涌保護器,沒有達到預期的電涌防護效果。
因此風電機組的雷電防護必須結合風電機組的特點、風電場的實際情況進行全面的考慮,本著綜合治理、整體防御、多重保護、層層設防的思想,按照防直擊雷、防雷電電磁脈沖的方法設計一個綜合的防雷系統工程,減少直擊雷、感應雷對風電機組的雷電損害。