風電系統(tǒng)防護問題

　　兆瓦級風電機組風塔高度超過五六十米，發(fā)電機組和相關(guān)控制驅(qū)動設(shè)備均處于高空位置極易受到雷擊的損壞，主工作回路的大功率半導體器件以及復雜的控制系統(tǒng)均有可能受到電磁脈沖的傷害，還有風力的不確定因素會導致發(fā)電系統(tǒng)自己產(chǎn)生電磁沖擊現(xiàn)象。這些情況需要采取系統(tǒng)的綜合的有效防護措施，涉及直擊雷防護感應(yīng)雷防護和弱電系統(tǒng)所需要的相關(guān)電磁兼容等技術(shù)。

　　直擊雷完全可以防護，但直擊雷是小概率事件。防感應(yīng)雷才是主要任務(wù)，在落雷點1000米范圍內(nèi)弱電系統(tǒng)都可能損壞。對一些專門系統(tǒng)如通信機站都需要直擊雷防護，同時要防感應(yīng)雷。壓敏器件不可直接使用，它存在漏流效應(yīng)長時間在電壓作用下極易老化失效短路或燃燒爆炸。

　　直擊雷是小概率事件但完全可防。雷電防護的重點是防感應(yīng)雷，包括兩方面的感應(yīng)雷云引起的靜電感應(yīng)和雷電泄放時電磁感應(yīng)。感應(yīng)雷擊危害范圍比較大，尤其針對弱電系統(tǒng)破壞性極強。風塔高度超過60米按IEC61024-1規(guī)定的二類設(shè)施的防護要求，也就是我國的一類設(shè)施防護要求（國內(nèi)最高要求），以半徑30米滾球法來設(shè)計保護范圍，從風輪法向看風輪直徑不超過103米時裝在葉尖的避雷針就可使機艙完全處于保護范圍，但機艙和風輪平面有一定前后水平距離故建議機艙尾部上方再裝一根短針既避雷又不引雷。避雷引下線不建議直接接地宜加裝一緩沖裝置來衰減雷電波的峰值和陡度還降低熱效應(yīng)。引下線須采用屏蔽電纜或穿鋼管衍設(shè)以降低雷電泄放時的電磁輻射。

　　過電壓損壞電機絕緣

　　既然是過電壓造成絕緣損壞為什么不裝SPD，或者是所裝SPD規(guī)格不恰當沒有起到鉗壓作用而造成絕緣損壞。電機定子和轉(zhuǎn)子均需安裝具備足夠放電能力的浪涌保護器。

　　重視風電機組的防雷問題IEC TR 61400-24統(tǒng)計資料顯示，德國1991-1998年期間全部的1498臺風電機組共發(fā)生738起雷擊故障事件，每年100套機組要發(fā)生8起雷擊故障事件，其中控制系統(tǒng)雷擊故障占30%，希望設(shè)備廠商風力發(fā)電企業(yè)建設(shè)投資方都要重視雷電防護和弱電系統(tǒng)電磁兼容性問題。