風力發電系統防雷
雷電是一種強烈的大氣遠距離放電現象,可直接或間接對地面許多設施造成災害。風力發電機組作為地面上高聳、突出的平台,長期暴露在大氣環境中,且多位於荒野地區,極易遭受雷擊。當雷擊發生時,雷電放電釋放的巨大能量會對風力發電機組的葉片、輸電、發變電設備和控制系統造成嚴重損壞,導致機組停電,造成更大的經濟損失。
風能是再生清潔能源,風力發電是當今最具規模化開發條件的電力資源。為了獲得更多的風能,風力發電機的單機容量不斷增大,風力發電機的高度隨著輪轂高度和葉輪直徑的增加而增加,雷擊的風險也隨之增加。因此,雷擊已成為自然界中對風力發電機組安全運轉危害最大的天災。
對於風力發電系統,依防雷保護情況,可從外到內分為若干等級的防護區域。最外側是LPZ0區域,是雷電直接擊中的區域,風險最高。越往裡面,危險程度就越低。 LPZ0區主要由外部防雷裝置、鋼筋混凝土及金屬管等結構形成阻隔層。過電壓主要沿線路進入,設備採用突波保護器保護。
TRS系列風電系統突波保護器皆採用具有優良非線性特性的過電壓保護元件。正常情況下,突波保護器處於極高阻值狀態,漏電流幾乎為零,從而確保風電系統的正常供電。當系統出現突波過電壓時,TRS系列風電系統突波保護器會在奈秒的時間內立即開啟,將過電壓的振幅限制在設備的安全工作範圍內,同時將突波能量傳輸到系統中。然後突波保護器迅速轉入高阻狀態,以免影響風電系統的正常運作。