兆瓦级风力发电机组防雷电保护

风电系统中涉及的过电压保护及防雷接地问题较多,但我国还没有风电系统过电压保护和防雷接地的国家标准或行业标准,为了促进风电行业的快速发展,本文简单介绍了雷电的形成过程及雷电的几种入侵形式,系统地阐述了目前国内兆瓦级风电机组的防雷方案设计及其实现,满足了工程的实际需要,对风力发电和风电场设计具有较好的指导意义。     

风电系统防雷及过电压保护措施探讨

近年来,风力发电作为清洁的可再生能源得到了快速发展。风电系统中涉及的过电压保护及防雷接地问题较多,但目前我国尚没有风电系统过电压保护和防雷接地的国家标准或行业标准。结合风电工程实例,系统地阐述了风电系统中的保护及防雷接地的方案设计及其实现,对风力发电和风电场设计具有较好的指导意义。     

接地电阻对风机桨叶引雷能力影响模拟试验

为研究风电机组桨叶的引雷能力与风电机组接地电阻大小关系,采用标准操作波和雷电波分别对按照1:100比例缩小的两桨叶和三桨叶风机模型进行大量的放电试验。结果表明,风机桨叶的引雷能力和接地电阻的大小呈负相关关系,接地电阻越小,相关性越强。该试验结果表明风电机组接地性能对防雷措施有影响,能够定性地证明,提高风机的接地性能有助于改善风机叶片防雷措施的防雷效果。试验结论为海上风电机组接地方案和防雷方案的模拟试验设计提供了参考。     

配电网防雷保护的分析与研究

结合配电网实际运行中的雷害情况和典型事例 ,全面分析了配电网的防护现状和雷害原因 ,认为配电网目前在网络结构、绝缘水平、防雷措施等防雷保护方面存在许多问题 (特别是线路绝缘水平低、防直击雷措施少、避雷器使用不当和接地不良、雷电过电压与内过电压联合作用 ,这些是目前配电网雷击跳闸率居高不下的主要原因 )。在此基础上提出了综合防雷措施 (包括规范避雷器的安装维护、改善避雷器和杆塔接地、使用塔顶避雷针、使用自动消弧装置降低配电网建弧率、限制雷电流过后的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压等 ) ,以提高配电网耐雷水平和供电可靠性。     

水厂自动化系统防雷接地保护设计

阐述了水厂自动化系统综合防雷保护设计,并结合实施可靠接地措施,使系统设备免遭瞬时过电压侵害。设计可为水厂自动化系统如何防止瞬间过电压侵害提供了实际参考。     

浅议变电站防雷措施

变电站防雷安全关系到供电可靠性、工农业生产的正常运行和城乡居民的日常生活.提出了变电站直击雷的保护、架空线路的雷电感应过电压、直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站的防范措施,指出了变电站的防雷接地的要点.     

玉门风电机组雷电致灾机理与接地探讨

雷击是影响风电机组乃至整个风电系统安全运行的主要因素之一,风电机组的防雷技术研究,对保护风电系统的安全运行具有重要意义。针对玉门地区的气候环境条件与高土壤电阻率特点,结合实际施工经验,对风力发电机组的雷击致灾机理、防护措施、接地方案设计与施工进行了全面的阐述。最后得出:(1)风电机组的雷击致灾机理主要与峰值电流I_m、转移电荷Q、雷电流波头陡度di/dt等参数密切相关;(2)风电机组的雷电防护首先应对防雷区(LPZ)进行划分,并加强控制与信息系统的过电压防护;(3)给出了高土壤电阻率地区电解离子接地极接地电阻的计算方法。同时接地设计与施工应充分考虑地网的稳定性与持久性。     

某广播电视转播站防雷改造措施研究

针对10kV特殊配电线路直击雷防护存在的普遍缺陷,结合湖北某广播电视转播站现有防雷措施,分析得出该转播站防雷措施中存在线路绝缘配合不合理,杆塔和发射塔接地电阻超标,配电变压器低压侧未安装避雷器等问题和缺陷;提出装设可调式过电压保护装置,对杆塔和发射塔接地进行冲击优化,变压器低压侧经避雷器接地等改造措施;并采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对线路加装可调式过电压保护间隙防雷效果进行仿真验证,结果表明上述改造针对转播站特殊10kV线路有很好的防雷效果,并适用于其他类似转播站的防雷保护。     

风力发电机组防雷保护

随着风电机组单机容量和风电场规模的增大,风电场的安全运行问题日益受到重视。在影响风电场安全运行的诸多因素中,遭受雷击是一个重要方面。本文结合风电机组防雷的研究成果,对雷电的形成及危害、风电机组叶片、机舱、电控系统的防雷措施和接地技术进行了较全面的阐述。     

风电机组雷电过电压的仿真分析

雷击会对风电机组造成严重损坏,是影响风场安全运行的主要因素。在雷击过程中,雷电流流经塔体,并通过电磁场的耦合作用,在塔体内部三相电缆和机组变压器上产生雷电过电压,影响内部设备的正常运行。通过电磁暂态软件PSCAD搭建了比较全面的风电机组模型,对风电机组的暂态过电压进行计算分析,并研究了不同大小的接地电阻以及不同接地方式对风电机组过电压分布的影响。计算结果表明良好的接地系统有利于降低电缆上的过电压,但不能改变塔体上过电压的最大值,而接地方式的不同对过电压影响巨大,两种接地方式各有优劣。最后为风电机组加入避雷器,验证了防雷设计的有效性,仿真结果为风电机组的安全、经济的防雷设计提供了参考依据。     

特高压输电系统的过电压问题

介绍了国外特高压输电的发展现状,并着重阐述了目前国外特高压系统过电压存在的问题。针对内部过电压,分析了工频电压升高、潜供电流以及操作过电压所引起的问题,同时列出了各自可以采用的限制措施;针对防雷保护问题,分析了特高压输电线路的反击耐雷性能、绕击耐雷性能及绕击防护措施,并归纳比较了反击耐雷水平和绕击耐雷水平的计算方法。     

浅谈高层建筑物的防雷与接地

高层建筑对防雷的要求很高,但是,由于各种因素的影响,高层建筑由于防雷系统安装不合理而造成危害的案例屡见不鲜,为此,提出高层建筑物防雷和接地的设计原则、高层建筑弱电系统接地的注意事项,并通过实例分析,说明高层建筑物电源系统的雷电与过电压保护;配电系统和UPS电源系统的防雷保护及其具体的防护措施;通信、网络系统的防雷与过电压保护;终端设备电源的防雷保护;接地系统装置的保护等。最后强调高层建筑物的防雷设计工作一定要执行国家相关标准,以期达到更好的效果。     

风电机组箱式变压器低压侧雷电过电压仿真

针对某高山风电场风机塔顶遭受雷击,造成风电机组塔外箱式变压器（简称箱变）损坏事故,分析了箱变低压侧雷电过电压产生的机理,根据风机-箱变系统防雷配置情况,建立了ATP-EMTP仿真模型。利用该模型计算了电涌保护器（surge protective device,SPD）接入时和脱开后箱变低压侧的电压,并分析了雷电流波形、幅值及接地网冲击接地电阻对箱变低压侧电压的影响,同时计算了低压侧短路后的工频续流。计算结果表明,SPD脱开后低压侧电压超过了箱变的冲击耐压值（12 kV）,低压侧工频续流为4.50～8.75 kA。由于开关型SPD无法切断工频续流,提出将其更换为无续流的氧化锌避雷器,推荐避雷器型号为YH10W-0.8/3.0,并通过仿真计算进行了防雷效果验证。     

输电线路多脉冲雷电响应探讨

架空输电线路在电力系统中作为用户与发电厂的连接枢纽,线路可靠防雷与安全运行尤为重要。分析由输电线路上测得的雷电数据,证实了多脉冲雷电的存在,统计并分析雷电波前时间、波尾时间、极性及幅值参数。电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对多脉冲雷电、架空输电线路、杆塔、绝缘子串、避雷器建立仿真模型。仿真分别计算在线路是否安装避雷器时,在单脉冲和多脉冲下发生直击和反击时的响应情况。比较两种不同脉冲雷电下线路过电压的差别。仿真分析表明:避雷器能有效的限制雷电过电压的幅值,并且在多脉冲雷电冲击时,输电线路会出现更高的雷电过电压,且持续时间更长的现象,使其防雷形势更加严峻。     

数字式雷电/操作冲击计数器的研制

介绍了一种数字式冲击计数器。它能准确地识别电站遭受雷害和操作冲击的情况,并能自动地分别记录扣存贮雷电与操作冲击的次数,其统计结果对于电力系统防雷和过电压防护具有重要意义。     

风力发电厂接地网优化设计及分析

接地和防雷是电力系统中不可缺少的电气安全技术,接地和防雷是否合理,不仅影响电力系统的正常运行,而且也影响电气设备和人身财产安全。文章针对风电场的接地网进行研究,对其进行接地网和防雷两部分的设计。文中是针对于均匀土壤,等间距接地网的设计方法进行设计的。     

某风电场风能发电机组综合防雷浅析

通过对蓬莱紫荆风电场风电机组所处的特殊雷电环境以及遭受雷击后果的分析,依据《建筑物防雷设计规范》、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等国家现行防雷技术规范,参照国际电工委员会(IEC)防雷部分相关标准,对风电机组雷电防护进行设计和探讨,以期达到各系统的正常运行,最大限度地减少雷击损失。     

机场冷热电联供系统雷电侵入波特性仿真分析

分布式冷热电联供（DES/CCHP）将是未来电网研究的一个新方向。随着冷热电联供系统规模、容量的增大,以及并网运行,系统安全运行问题日益凸显,其中雷电侵入波成为影响联供站安全、稳定运行的重要因素。分析了某大型民用机场的冷热电联供系统电气结构,然后,利用电磁暂态分析软件（ATP/EMTP）对该系统遭受雷电波入侵后在联供站电气设备上产生的过电压进行仿真计算,分析了不同雷击点、不同冲击接地电阻和避雷器安装位置等因素对雷电侵入波过电压的影响,并提出了在低压设备侧加装避雷器的解决方案,为改善联供站防雷设计提供参考。     

架空送电线路雷电绕击分析及对策

电力系统方面的过电压保护一直受非常重视。但系统内每年均会发生较多的各种过电压事故和障碍,其中雷击珧闸在线路故障跳闸中所占比例最大,而在运行工作中。因计算雷电绕击率较小。一般较易忽视雷电绕击问题。分析达州电业局电网220kV代余线发生的雷击跳闸,探讨电力系统的雷电绕击问题。