簡(jiǎn)論風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷性能改善的內(nèi)容和方法

程威

摘要：在我國(guó)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景之下，風(fēng)力發(fā)電作為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的重要組成部分，近兩年也逐漸成為了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的支柱性產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)獲得高速發(fā)展，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展的過程中，如何防雷也成為了影響行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的容量正越來越大，因此為了將更多的能量吸收進(jìn)去，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑黾尤~片的直徑以及高度，在降低雷擊風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)也能夠提高防雷工程應(yīng)用的合理性。本文就風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷性能的改善內(nèi)容以及方法展開探究。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;機(jī)組;防雷;改善

這幾年國(guó)家提出了碳達(dá)峰以及碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)，并將其納入于生態(tài)文明建設(shè)的整體布局中，明確了以新能源體系發(fā)展為核心的電力系統(tǒng)建設(shè)，推動(dòng)能源體系朝著安全以及高效的方向發(fā)展。在新能源大力發(fā)展的背景之下，風(fēng)力發(fā)電作為主要的探究對(duì)象，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要的意義。風(fēng)力發(fā)電機(jī)大部分會(huì)布置在海岸以及山丘等等，這些地方風(fēng)力較大且風(fēng)力資源十分豐富，而建立地區(qū)也是雷電的多發(fā)區(qū)，在影響風(fēng)力發(fā)點(diǎn)機(jī)主運(yùn)行安全性的同時(shí)也會(huì)直接影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此工作人員應(yīng)當(dāng)做好相對(duì)應(yīng)的防雷措施。

一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障原因分析

雷電放電機(jī)理是雷云中強(qiáng)烈的上升氣流，在這種氣流作用下，帶正點(diǎn)的冰晶與帶負(fù)電的水滴開始分離，形成一部分帶正電荷，一部分帶負(fù)電荷的雷云。由于異性電荷的不斷積累，不同極性的云層之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不斷增大，當(dāng)某處雷云的電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣可能承受的擊穿強(qiáng)度時(shí)，就形成了雷云的放電。當(dāng)下人民群眾已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到可再生能源在綜合利用過程中的價(jià)值性，因此風(fēng)電基礎(chǔ)的發(fā)展速度較快。近年來風(fēng)力發(fā)電的電容量正在不斷地?cái)U(kuò)大，而一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工程造價(jià)往往較高，因此如何確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的綜合價(jià)值尤為重要，在推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑黾尤~輪的直徑，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)置位置放在一些比較開闊的區(qū)域。一些雷電現(xiàn)象是雷云與大地之間出現(xiàn)的放電現(xiàn)象。除此之外，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)展的過程中，由于一些電纜的長(zhǎng)度過于長(zhǎng)，因此，在時(shí)間發(fā)生雷電事故的過程中并沒有起到一定的保護(hù)作用，在開關(guān)選擇的過程中，往往會(huì)存在一些不合理現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)雷擊事故，設(shè)備就會(huì)產(chǎn)發(fā)出一些高頻的信號(hào)，而這些措施恰恰很難通大地進(jìn)行有效釋放，因此也只能夠在在高低電勢(shì)之間進(jìn)行互串，一旦出現(xiàn)這種情況則很難使得繼電保護(hù)器進(jìn)行工作繼電保護(hù)器會(huì)直接出現(xiàn)死機(jī)以及損壞。

二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷性能改善措施

（一）優(yōu)化泄流路徑

一般情況下，安裝在風(fēng)機(jī)葉片上的防雷裝置或機(jī)艙后部的避雷針產(chǎn)生的雷擊電流進(jìn)入塔架，通過電刷和機(jī)艙底板，然后通過接地裝置，并通過LPS裝置上的法拉第籠分散到地面，設(shè)置在機(jī)組外部，用于屏蔽雷擊電流，并起到旁路作用，減少雷擊對(duì)風(fēng)電機(jī)組的危害。為了提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷性能，需要從各個(gè)方面進(jìn)行控制，優(yōu)化雷電放電路徑。在具體優(yōu)化中可采取以下措施。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中有關(guān)LPS裝置的這一部分，工作人員可以通過采取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中中的電器通路連接等一系列措施，可以運(yùn)用工業(yè)焊接或者搭接的方式加強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際避雷效果，最終實(shí)現(xiàn)避雷的特殊需求。完美的等電位連接還可以消除土壤電位突然增加引起的反擊現(xiàn)象，這一點(diǎn)非常重要。對(duì)于害怕電磁干擾的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，用金屬網(wǎng)、薄板、屏蔽、管道和其他導(dǎo)體包裹需要保護(hù)的物體。

（二）改善接地

從物理學(xué)這一角度出發(fā)開看，完美的等電位連接的能夠主要是為了屏蔽空間出現(xiàn)的入侵通道，并且隨之產(chǎn)生的雷電脈沖電磁場(chǎng)，通過采用各種有效的屏蔽系統(tǒng)最終進(jìn)行正確接地。著陸這一概念主要指的是向人以及地面進(jìn)行閃電能力的有效釋放，而這也是進(jìn)行防雷措施落實(shí)的重要基礎(chǔ)。在此過程中會(huì)導(dǎo)致一定的人力資源以及資金的浪費(fèi)。這也是開展風(fēng)力發(fā)電機(jī)組避雷的重點(diǎn)以及難點(diǎn)。防雷裝置的主要安全檢測(cè)工作是在其周圍進(jìn)行，以將巨大的雷電能量引導(dǎo)到地面并將其耗散。通過綜合采用這些防雷措施，從而更好地使得風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中防雷性能有效上升，并且得到良好的防雷保護(hù)。

（三）提高機(jī)組性能

機(jī)組作為風(fēng)力發(fā)電的重要組成部分，在內(nèi)部也安裝了很多設(shè)備，例如弱電設(shè)備以及避雷設(shè)施等等。在開展性能改善的過程中具有較大的難度。工作人員可以從以下兩個(gè)角度出發(fā)，采取防雷性能改善措施。首先通過優(yōu)化設(shè)施的屏蔽能力，從機(jī)場(chǎng)內(nèi)外部出發(fā)，改善設(shè)施的防雷性能，通過提高客體外部的雷電屏蔽能力，最終確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整體防電性能的提升。在對(duì)機(jī)艙進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中盡量避免一些防雷設(shè)施的應(yīng)用，通過在內(nèi)部設(shè)置框架以及金屬網(wǎng)，進(jìn)而形成一定的屏蔽空間。除此之外，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部設(shè)施以及電纜等等，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)定位的正確連接，提高設(shè)備儀器電纜的抗雷電性能。

結(jié)束語：

綜上所述，對(duì)當(dāng)下的雷電現(xiàn)象展開探究發(fā)現(xiàn)具有一定的隨機(jī)性，因此應(yīng)當(dāng)提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整體防雷性能，就設(shè)計(jì)以及安裝等各個(gè)角度出發(fā)，采取相對(duì)應(yīng)的防雷措施，盡量降低不必要的損失。在對(duì)導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的相關(guān)因素展開探究的同時(shí)應(yīng)當(dāng)充分了解機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)停機(jī)以及故障的原因，只有這樣才能夠創(chuàng)新工作途徑，不斷提高綜合防雷性能。

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