据国家能源局的最新统计数据显示,截至2020年年底,我国新增风电装机容量7167万千瓦,我国风电累计装机规模达到281.72GW。目前我们国家大力发展清洁能源,风电的防雷形势也是非常严峻的。
为什么风电机组容易遭受雷击?
风力发电机位于疾风区,通常选址在丘陵或山脊上,其高度远高于周围的地形,再加上风力发电机安装地点土壤电阻率一般较高,对雷电流的传导性能相对较差,特别容易受到直击雷、侧击雷和感应雷的袭击。
雷电对风电机组的危害
风力发电机组是风电场的贵重设备,价格占风电工程投资60%以上。雷击风机会引起风机机电系统的过电压,直击雷可使风机叶片遭到严重损毁,感应雷还会让发电机、变压器、变流器等电气设备和控制、通信、SCADA等电子系统遭到灾难性损坏。
风电机组的电气和控制系统遭受电涌的途径通常源于:
—雷击直接击中风机叶片或机舱等位置
—风机叶片等位置出现的先导
—雷电感应产生的电涌过电压(非直接雷击形成的雷电电磁脉冲)
风机遭受雷击,除了会造成大量的发电量损失外,还要负担受损部件的拆装和设备更新的巨大费用:一支叶片成本约50-60万元,运输成本+吊装成本+废弃物回收成本+更换新叶片成本,加起来达到200万元左右。所以,雷电是威胁到风机安全经济运行的重要因素。
随着国内风电产业的发展,风电行业将迎来低电价时代,投资回收周期变长,更需要加强风险控制,风力发电机组雷电防护尤为重要。
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