隨著我國(guó)新能源事業(yè)發(fā)展，近年來(lái)風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。風(fēng)電機(jī)組作為風(fēng)力發(fā)電主要設(shè)備，是否能安全運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)風(fēng)電市場(chǎng)持續(xù)健康發(fā)展。一直以來(lái)，風(fēng)電機(jī)組防雷檢測(cè)都是一個(gè)受到風(fēng)電設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝調(diào)試、運(yùn)行等各壞節(jié)高度重視問(wèn)題。

 

風(fēng)電機(jī)組防雷檢測(cè)現(xiàn)狀

盡管電力行業(yè)有關(guān)于防雷設(shè)計(jì)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但由于風(fēng)電機(jī)組防雷檢測(cè)涉及技術(shù)問(wèn)題很多，加之國(guó)內(nèi)使用風(fēng)電設(shè)備以進(jìn)口或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)為主，各國(guó)采用標(biāo)準(zhǔn)不一，對(duì)風(fēng)電機(jī)組防雷要求也各不同。造成目前我國(guó)風(fēng)電防雷檢測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺乏針對(duì)性和可操作性，使得從事風(fēng)電機(jī)組防雷檢測(cè)的技術(shù)人員莫衷一是，這也是風(fēng)電行業(yè)防雷檢測(cè)亟需加強(qiáng)和解決的問(wèn)題。

 

風(fēng)電機(jī)組工作原理與構(gòu)成
 

工作原理
 

風(fēng)力發(fā)電就是將自然界中風(fēng)能利用葉輪轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，然后經(jīng)由低速主軸，利用齒輪箱將轉(zhuǎn)動(dòng)速度提高至異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，再由高速聯(lián)軸器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生出電能，最后通過(guò)變流器勵(lì)磁把由發(fā)電機(jī)定子輸出電能并到電網(wǎng)中。風(fēng)電機(jī)組由傳動(dòng)、電氣控制、偏航及支承系統(tǒng)等組成。
 

基本構(gòu)成
 

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)由葉輪、主軸、主軸承、齒輪箱、聯(lián)軸器、發(fā)電機(jī)組成。葉片因位置相對(duì)較高易受直接雷擊;而雷電電弧可能引起主軸承、齒輪箱齒輪材料表面凹陷和融化，引起嚙合面之間磨損加劇;由主軸侵入雷電過(guò)電壓可能造成發(fā)電機(jī)定子繞組、主絕緣擊穿

偏航系統(tǒng)由偏航電機(jī)、偏航齒箱、回轉(zhuǎn)支承等組成。雷電對(duì)偏航系統(tǒng)危害主要是損壞偏航電機(jī)、接近開(kāi)關(guān)的光傳感器、限位開(kāi)關(guān)、偏航控制器等。

 

支承系統(tǒng)包括塔架（筒）、基礎(chǔ)環(huán)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)，塔架（筒）既是傳遞雷電流引下線，又對(duì)內(nèi)部設(shè)備與線路起到很好屏蔽作用，對(duì)整個(gè)電氣、控制系統(tǒng)防雷起到不可替代作用。基礎(chǔ)也是整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地網(wǎng)。
 

電氣與控制系統(tǒng)是風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行核心，由控制電路、主電路、傳感器和接口電路組成。電氣控制系統(tǒng)溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、液壓傳感器等屬敏感元器件，易被雷電損壞。

 

風(fēng)電機(jī)組防雷檢測(cè)主要內(nèi)容
 

④用于引導(dǎo)雷電流入地防雷接地引下線;
 

⑤機(jī)艙與塔筒內(nèi)滑環(huán)、電刷、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、主軸承、金屬管道、金屬爬梯、構(gòu)架等大尺寸金屬物等電位連接;
 

⑥控制系統(tǒng)各類(lèi)傳感器。

 

 

                                                                         風(fēng)電機(jī)組

風(fēng)電機(jī)組防雷檢測(cè)主要方法
 

外部防雷裝置檢測(cè)
 

風(fēng)電機(jī)組外部防雷裝置包括接閃器、引下線、接地裝置。一是應(yīng)檢查機(jī)組外部防雷裝置外觀、材料、規(guī)格尺寸是否符合GB50057-2010等相關(guān)規(guī)范要求。以目測(cè)法定期檢查葉片、風(fēng)向風(fēng)速儀接閃器是否有銹蝕和被雷擊損壞燒灼痕跡等。二是檢查接閃裝置接地連接線連接是否穩(wěn)固。三是應(yīng)根據(jù)接閃器高度與距離計(jì)算機(jī)艙上風(fēng)向風(fēng)速儀是否處在LPZ0B區(qū)內(nèi)。四是用等電位儀測(cè)試葉片接閃裝置與輪轂引下線連接點(diǎn)、機(jī)艙上接閃桿與引下線直流過(guò)渡電阻，要求過(guò)渡電阻≤0.2Q。五是檢查引下線敷設(shè)與連接，高度≤40m塔筒、塔桿，可只設(shè)一根引下線;>40 m時(shí)應(yīng)設(shè)兩根引下線。可利用螺栓或焊接連接的一座金屬爬梯作為兩根引下線使用。分段連接金屬塔筒用作引下線時(shí)，每段塔筒連接螺栓應(yīng)利用不少于處的25mm2紫銅編織帶跨接，底座環(huán)與下塔段連接為3根25mm2紫銅編織帶跨接。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)塔筒應(yīng)利用鋼筋混凝土內(nèi)豎直鋼筋作為引下線。六是按照GB/T17949.1—2000規(guī)定的檢測(cè)方法用接地電阻測(cè)試儀測(cè)量接地裝置工頻接地電阻，測(cè)試選擇多點(diǎn)測(cè)量比對(duì)，其工頻接地電阻<4Q。
 

等電位檢測(cè)
 

一是檢查風(fēng)電機(jī)組等電位連接材料規(guī)格是否符合GB/725427-2010要求。等電位直流過(guò)渡電阻值測(cè)試應(yīng)采用空載電壓4V～24v，最小電流為0.2A測(cè)試儀器檢測(cè)，直流過(guò)渡電阻值≤0.2Q。二是檢測(cè)LPZOA區(qū)內(nèi)金屬構(gòu)件、所有穿過(guò)各后續(xù)防雷分區(qū)界面處導(dǎo)電物與防雷裝置直流過(guò)渡電阻。檢查滑環(huán)、電刷、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、機(jī)械制動(dòng)器和控制柜等金屬結(jié)構(gòu)件與機(jī)艙底板等電位連接。三是檢查塔筒內(nèi)所有金屬導(dǎo)體、控制柜、配電柜與塔底防雷裝置等電位連接。特別檢查機(jī)艙與塔筒內(nèi)控制柜內(nèi)部傳感器屏蔽層與柜內(nèi)屏蔽接地排等電位連接。其中風(fēng)速儀、風(fēng)向標(biāo)廠家出廠時(shí)一般都是從屏蔽層焊接出一根黃綠雙色線，接線時(shí)將風(fēng)速儀風(fēng)向標(biāo)黃綠雙色線一起接至機(jī)艙柜端子排。
 

電涌保護(hù)器檢測(cè)
 

一是檢查風(fēng)電機(jī)組安裝的電涌保護(hù)器是否經(jīng)過(guò)國(guó)家認(rèn)可的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，符合GB 18802.1-2011GB/T 18802.21等相關(guān)規(guī)范要求。二是檢查配電柜、控制柜內(nèi)SPD表面是否平整、光潔，如有劃傷、裂痕和燒灼痕或變形則應(yīng)立即更換。三是檢查SPD狀態(tài)指示是否正常，如不正常應(yīng)立即更換。檢查各級(jí)SPD電壓保護(hù)水平、標(biāo)稱(chēng)放電電壓、接地線長(zhǎng)度是否符合相關(guān)規(guī)范要求。四是按GB/T 21431-2015規(guī)定用壓敏電阻測(cè)試儀檢測(cè)SPD泄漏電流lie (一般應(yīng)≤20uA）、壓敏電壓U1mA(一般為交流電壓有效值2.2倍）、絕緣電阻。五是檢查電源線路SPD兩端連線截面積、接地線長(zhǎng)度是否符合GB 50057—2010不宜超過(guò)0.5米規(guī)定。六是檢查多級(jí)SPD間距和SPD兩端引線長(zhǎng)度是否符合規(guī)范要求。七是檢查連接于電信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的SPD 其電壓保護(hù)水平up和通過(guò)的電流Ip是否低于被保護(hù)信息技術(shù)設(shè)備(ITE)耐受水平，導(dǎo)線連接過(guò)渡電阻應(yīng)≤0.03Q。
 

運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)傳感器檢查
 

風(fēng)電機(jī)組各類(lèi)傳感器類(lèi)型、數(shù)量較多，對(duì)風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行至關(guān)重要。又因傳感器耐壓水平低，易受雷擊電磁脈沖輻射破壞。傳感器包括溫度傳感器、振動(dòng)傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器等，風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)適時(shí)監(jiān)測(cè)各類(lèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，因此可通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確快速找到故障傳感器。因此檢測(cè)傳感器故障時(shí)要充分利用運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)報(bào)警信息定位故障位置，針對(duì)性檢查故障傳感器屏蔽層接地、工作電壓、傳感器是否正常。如剎車(chē)程序故障檢查發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器工作狀態(tài)、安裝位置及屏蔽線接地是否正常;震動(dòng)傳感器故障檢查風(fēng)機(jī)葉片是否遭雷擊受損，或震動(dòng)傳感器信號(hào)線是否可靠連接，24VDC供電是否正常，屏蔽層是否接地。
 

防雷安全對(duì)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行至關(guān)重要，只有提高風(fēng)電機(jī)組防雷檢測(cè)針對(duì)性，加強(qiáng)對(duì)機(jī)組易受雷擊關(guān)鍵部位、敏感元器件檢查測(cè)試，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，排除隱患，確保機(jī)組安全、高效運(yùn)行。以上就是對(duì)風(fēng)電機(jī)組防雷檢測(cè)方法的介紹，希望對(duì)大家有所幫助。