防雷系統審查
風電機組分散安置在曠野、山頂或沿海區域,大型風電機組葉片高點(輪轂高度加風輪半徑)達130m-250m,遭受雷擊概率高;風電機組的電氣絕緣低(發電機電壓690V、大量使用自動化控制和通信元件)。風電機組是風電場的貴重設備,價格占風電工程投資60%以上。若其遭受雷擊(特別是葉片和發電機貴重部件遭受雷擊),除了損失修復期間發電量之外,還要負擔受損部件的拆裝和更新的巨大費用。
風電設備較大,由于現階段試驗條件不具備,防雷系統無法用試驗的方式測試。
防雷系統由外部防雷與內部防雷組成。外部防雷包括:葉片的防雷保護、機艙的防雷保護、塔架及引下線、接地網。內部防雷包括:等電位連接、隔離、過電壓保護設備。設備啟動前要逐一檢查測試相關內容。根據多年的運行情況分析,防雷系統的薄弱環節為轉動部分與靜止部分的等電位連接,尤其是葉片的根部與輪轂處的連接。初期有部分廠家僅采用一條導線將葉片防雷系統與金屬輪轂相連。運行中由于導線長度或結構不合理,導線被拉斷,從而使葉片運行時產生的靜電無法導出。若發生雷擊,短期導出大電流無法實現,此種結構存在很大的風險。近期廠家逐漸重視此結構的改進,連接處使用碳刷傳遞電流,通過兩個碳刷和平行的有間隙的兩個放電導板,越過旋轉軸承轉移到主機架。現場運行維護中應重點關注此部分連接方式是否合理。
運行前須對樣機的接地電阻的測試結果進行核實,以確認其是否滿足防雷系統的需要。
結語
風電發展質量是關鍵,國外風電大國都是風電機組制造大國,為支持風電機組制造業,政府投入了大量的研發資金,組建政府研發機構進行基礎研究,并建立風電測試平臺。如丹麥政府資助建立的公共測試平臺主要包括試驗風電場和葉片等零部件試驗平臺,并建立完善了風電機組標準及檢測、認證體系。所有風電機組必須通過認證機構認證和檢測才能進入市場銷售,即保證了風電機組質量,又促進了技術積累。
目前,我國風電產業服務體系尚不完善,風電技術標準、產品認證、系統設計、工程管理等基礎都比較薄弱。但是,在不久的將來,中國風電產業不僅要成為全球發展最快的產業,也要成為發展最健康的產業;為實現我國2020年非化石能源消費比重達到15%的目標,中國風電2020年要實現200GW的裝機容量,巨大的市場為風電企業和從業者提供了展現自己才華的舞臺。繼續堅持質量為本,技術創新之路,中國風電一定能引領全球風電的發展。