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破解风电防雷的“紧箍咒”

作者:雷火电竞网来源:雷火电竞网浏览:7次更新:2021-06-10 14:31:52

  自国家动力局的最新统计数据显现,到2010年年末,我国新增风电装机容量1600万千瓦,累计装机容量到达4182.7万千瓦,均居世界榜首。

  我国红海湾风力发电场建成投产至今发生了屡次雷击事情,据统计,叶片被击中率达4%,其他电器元件被击中率更高达20%。被誉为 “我国风电开发的前锋”的粤东南澳岛,简直年年都会发生雷击事情。

  “尽管针对风力发电机的防雷现已有一套严厉的技能,可是,当遭受直击雷时,风力发电机组只能 ‘束手待毙’。现在,风电部分防备直击雷的难度很大,本钱也很高。”我国水电工程顾问集团公司新动力处处长易跃春告知记者。

  风力发电机组在露天环境下作业,不免遭到自然灾害的影响。因为现代科学技能的迅猛开展,风力发电机组的单机容量越来越大,一台现代风力发电机组的发电量比20年前的发电量多出了100倍。为了吸收更多能量,轮毂高度和叶轮直径不断添加,遭受雷击的危险也会随之添加。

  闻名防雷专家关象石以为,风力发电机组身处雷击窘境有三个原因:风力发电机组大,一般处于海岸、丘陵、山脊甚至海面上,周围罕见障碍物,恰是易遭雷击的当地;为了捕捉更多的风能,风力发电机组一般都设置在高于周边的制高点,更易招引雷电;上行雷要挟风力发电机组,会对雷云发生向上的先导闪击,风力发电机组便会 “自动迎候”雷闪。

  依据人们对雷电的遍及知道,下方有杰出的接地装置,上方有能够阻拦雷闪的金属物,上下之间有引下雷电的导体,便具有防雷效果。

  但因为风力发电机组尺度大,现在最遍及的防雷方法——避雷针在它面前也力不从心。防雷体系有必要与风力发电机组的各个部分联成全体,一起在不搅扰机组运转的前提下,将雷电流从雷击点安全导入大地。

  榜首宗,巨大的叶片易引雷。关象石解说说,风力发电机组的叶片是雷击的 “榜首方针”,也是风力发电机组防雷的一大难点。典型的风力发电机组有两至三片叶片,直径可达100米,叶片旋转时间隔地上的高度超越100米。现在的叶片为了减轻分量遍及选用绝缘复合资料作为载荷部件,如玻璃纤维增强塑料、木材层压板等,这种资料不能传导雷电流,十分简单因雷击而损坏。据悉,按雷击后需要对叶片进行替换的本钱计算,替换一台机组叶片的吊装费用是100万元人民币左右,一个叶片的本钱约为30万至40万元,累积悉数费用,替换一台机组中的一个叶片的直接费用就需150万元,更不要说替换期间发电的丢失了。

  第二宗,雷击易损毁风力发电机组的控制体系。当风力发电机组遭受雷击时,即便叶片没有受损,雷电也有或许经过风力发电机组的电子信号传输线和电力传输线进入 “中枢神经”,即机组中最灵敏、最 “娇贵”的部位——控制体系。从德国和丹麦取得的风力发电机组各个部位受雷击统计数据显现,在两国一切陈述的雷击事情中,雷电引起的控制体系损毁高达40%至50%。

  第三宗,便是雷闪会影响电能的质量。现在因风力发电储能技能没有突破性开展,且不能平稳输出电能,现已有人将风电称为 “废物电”。究其原因,其中之一便是,雷电导致了风力发电的电流和电压不稳定。

  尽管雷击危险好像一颗不定时炸弹,随时或许对风力发电机组形成丧命损伤,但有关部分对风力发电机组的防雷问题注重程度仍然不高。

  有专家坦言,一些风力发电项目纷繁上马,首要考虑的不是安全问题,而是经济效益问题,项目开工前鲜有企业考虑防雷要素;项目完成后,企业又急于回收出资本钱,防雷也成了非有必要问题。

  而就现在的技能而言,我国对雷电机理的了解比较短缺,特别是与风力发电开展比较早的欧美等国家比较,我国有关风力发电机组的防雷击的研讨相对滞后,因而一些风电出资方和建造方认可的防雷技能服务仍然有限。

  “防雷好像防洪,其原理是为雷电流供给一条低阻抗的通道,一起采纳内部防雷办法,下降或削减对电气、电子体系的危害。”关象石告知记者,专家现已研制出一种新式的防雷叶片,在这种叶片的顶端和中部镶进了一个金属环和一根金属线,将雷电流从雷击点引到叶根直至大地。别的,针对控制体系,能够经过装置低压电涌维护器,将雷击电流泄入大地。

  别的,我国还没有风力发电机组防雷和过电压维护的技能规范,也没有一致的检测规范,这也是导致风力发电机组屡遭雷击的重要原因之一。

  “不同的企业在防雷接地规划、接地电阻的巨细、防雷产品的质量等方面千差万别。比方,风力发电机组的接地电阻应该小于4欧姆,可是有些工程却到达十几欧姆。正是因为我国风力发电的防雷规范迟迟没有出台,导致没有一致的规范对风力发电机组的防雷设备进行检测和认证。”易跃春说。

  对此,关象石也表明出相同的忧虑:“办理部分没有相应的法律法规可循,检测部分没有规范可依。一些专门做防雷的公司尽管做了一些作业,但水平缓质量却良莠不齐。”

  而关于风力发电机组的问题,风电专家、北京交通大学教授汪至中表明,我国在引入国外风机进程中,有必要改善机组的防雷和过电压规划, “这仅仅个时间问题。风电防雷接地施工进程十分专业,有必要按照相关规范。”

  有专家泄漏,现在,由国家质量监督查验检疫总局和国家规范化办理委员会联合发布的 《风力发电机组雷电防护》国家规范已在送审进程中。专家期望《风力发电机组雷电防护》能在不久的将来成为风力发电机组防雷的国家规范,从技能层面上妥善解决风电防雷的问题。

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