风力发电机雷电防护PPT课件
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《雷电防护》课件
案例三原因
变压器防雷设施不完善，接地电阻过大。
事故教训与防范措施
教训二
防雷设施应定期检测和维护， 确保其有效性。
措施二
旅游景区应设置明显的雷电预 警标识，引导游客采取防雷措 施。
教训一
建筑物、设施和人员应采取全 面的雷电防护措施。
措施一
高层建筑应安装有效的防雷设 施，并定期检测和维护。
措施三
农村和山区应加强防雷设施建 设，提高防雷能力。
雷击。
远离高耸物体
在室外时，应尽量远离高耸的 物体，如大树、高塔等，以避 免成为雷电的导电路径。
避免使用金属物品
在室外时，应避免使用金属工 具，不要穿戴金属饰品，以防 成为雷电的导电目标。
寻找低洼处躲避
在室外遇到雷电天气时，应迅 速寻找低洼处躲避，避免站在
高处或空旷地带。
室内雷电防护措施
关好门窗
拔掉电器插头
雷电防护的基本原则
预防为主
采取科学有效的预防措施，减少雷电 灾害的发生。
整体防护
分流泄放
通过分流和泄放措施，将雷电电流引 入地下，避免对人类和设施造成危害 。
对建筑物、设备和人员进行全面防护 ，不留死角。
03
雷电防护措施
室外雷电防护措施
安装避雷针
避雷针是室外雷电防护的主要 措施，能够有效地将雷电引入 地下，避免建筑物和人员受到
在雷电天气时，应确保室内门窗紧闭，避 免雷电通过门窗进入室内。
应将家中的电器插头全部拔掉，特别是电 视、电脑等电器的电源线，以防雷电通过 电源线传导进入室内。
不使用电话和互联，应避免使用固定电话和上 网，因为这些线路可能将雷电引入室内。
应避免接触金属管道和自来水管等金属物 品，以防成为雷电的导电目标。
变压器防雷设施不完善，接地电阻过大。
事故教训与防范措施
教训二
防雷设施应定期检测和维护， 确保其有效性。
措施二
旅游景区应设置明显的雷电预 警标识，引导游客采取防雷措 施。
教训一
建筑物、设施和人员应采取全 面的雷电防护措施。
措施一
高层建筑应安装有效的防雷设 施，并定期检测和维护。
措施三
农村和山区应加强防雷设施建 设，提高防雷能力。
雷击。
远离高耸物体
在室外时，应尽量远离高耸的 物体，如大树、高塔等，以避 免成为雷电的导电路径。
避免使用金属物品
在室外时，应避免使用金属工 具，不要穿戴金属饰品，以防 成为雷电的导电目标。
寻找低洼处躲避
在室外遇到雷电天气时，应迅 速寻找低洼处躲避，避免站在
高处或空旷地带。
室内雷电防护措施
关好门窗
拔掉电器插头
雷电防护的基本原则
预防为主
采取科学有效的预防措施，减少雷电 灾害的发生。
整体防护
分流泄放
通过分流和泄放措施，将雷电电流引 入地下，避免对人类和设施造成危害 。
对建筑物、设备和人员进行全面防护 ，不留死角。
03
雷电防护措施
室外雷电防护措施
安装避雷针
避雷针是室外雷电防护的主要 措施，能够有效地将雷电引入 地下，避免建筑物和人员受到
在雷电天气时，应确保室内门窗紧闭，避 免雷电通过门窗进入室内。
应将家中的电器插头全部拔掉，特别是电 视、电脑等电器的电源线，以防雷电通过 电源线传导进入室内。
不使用电话和互联，应避免使用固定电话和上 网，因为这些线路可能将雷电引入室内。
应避免接触金属管道和自来水管等金属物 品，以防成为雷电的导电目标。
《雷电及防护》课件
重建规划与实施
根据灾情调查和影响评估结果，制定灾后重建规划，明确 重建目标和任务，落实重建资金和资源，确保重建工作的 顺利进行。
社区恢复与心理援助
关注灾区居民的心理健康和生活状况，提供必要的心理援 助和疏导服务。帮助灾区居民重建家园，恢复生产和生活 秩序，尽快恢复正常的生活和工作。
05
雷电防护的未来发展
防雷设备应定期进行检查和维护，发现损坏或老化应及时进行更换或维修，确保防 雷设备的正常运行。
防雷安全教育
防雷安全教育是提高人们雷电防护意 识和技能的重要途径，应针对不同人 群开展形式多样的教育活动。
通过宣传册、海报、网站等多种渠道 进行防雷安全教育宣传，提高公众对 雷电防护的认识和重视程度。
防雷安全教育应包括雷电的形成、危 害和防护措施等内容，重点强调在雷 电天气下避免户外活动、不要使用电 子设备等注意事项。
加强国际学术交流与合作，共同研究雷电防护的新理论和新方法 。
技术合作
开展技术合作，共同研发雷电防护的新技术和新设备。
信息共享
建立国际雷电信息共享平台，实时共享雷电监测和预警信息。
提高公众的防雷意识与知识
宣传教育
01
通过各种渠道宣传雷电防护知识，提高公众对雷电灾害的认识
和防范意识。
培训课程
02
开设防雷培训课程，提高专业人员对雷电防护的技能和水平。
接地体可以采用自然接地体或人工接地体， 引下线可采用明敷或暗敷的方式，接地线应 选用铜芯或铝芯电缆。
防雷设备的安装与维护
防雷设备的安装位置和方式应根据建筑物或设备的实际情况进行选择，常见的防雷 设备包括避雷针、避雷带、避雷网等。
防雷设备的安装应符合相关规范要求，如避雷针应安装在建筑物最高点或突出部位 ，避雷带应沿屋顶边缘敷设等。
根据灾情调查和影响评估结果，制定灾后重建规划，明确 重建目标和任务，落实重建资金和资源，确保重建工作的 顺利进行。
社区恢复与心理援助
关注灾区居民的心理健康和生活状况，提供必要的心理援 助和疏导服务。帮助灾区居民重建家园，恢复生产和生活 秩序，尽快恢复正常的生活和工作。
05
雷电防护的未来发展
防雷设备应定期进行检查和维护，发现损坏或老化应及时进行更换或维修，确保防 雷设备的正常运行。
防雷安全教育
防雷安全教育是提高人们雷电防护意 识和技能的重要途径，应针对不同人 群开展形式多样的教育活动。
通过宣传册、海报、网站等多种渠道 进行防雷安全教育宣传，提高公众对 雷电防护的认识和重视程度。
防雷安全教育应包括雷电的形成、危 害和防护措施等内容，重点强调在雷 电天气下避免户外活动、不要使用电 子设备等注意事项。
加强国际学术交流与合作，共同研究雷电防护的新理论和新方法 。
技术合作
开展技术合作，共同研发雷电防护的新技术和新设备。
信息共享
建立国际雷电信息共享平台，实时共享雷电监测和预警信息。
提高公众的防雷意识与知识
宣传教育
01
通过各种渠道宣传雷电防护知识，提高公众对雷电灾害的认识
和防范意识。
培训课程
02
开设防雷培训课程，提高专业人员对雷电防护的技能和水平。
接地体可以采用自然接地体或人工接地体， 引下线可采用明敷或暗敷的方式，接地线应 选用铜芯或铝芯电缆。
防雷设备的安装与维护
防雷设备的安装位置和方式应根据建筑物或设备的实际情况进行选择，常见的防雷 设备包括避雷针、避雷带、避雷网等。
防雷设备的安装应符合相关规范要求，如避雷针应安装在建筑物最高点或突出部位 ，避雷带应沿屋顶边缘敷设等。
《雷电及防护》PPT大纲
安全宣传途径与手段
途径
• 学校教育：将雷电安全教育纳入学校课程体系，培养青少年防雷意识 。
• 社区宣传：利用社区公告栏、宣传册等途径，向居民普及雷电安全知 识。
安全宣传途径与手段
• 企业培训：针对电力、通信等行业的从业人员，开展专门的雷 电安全培训。
安全宣传途径与手段
手段
• 传统媒体：通过电视、广播 、报刊等传统媒体发布雷电 安全提示信息。
《雷电及防护》 PPT大纲
汇报人： 日期:
contents
目录
• 雷电概述 • 雷电监测与预警 • 雷电防护技术 • 雷电安全教育与宣传
01
雷电概述
雷电的形成原理
静电感应和电磁感应共同作用
• 在大气层中，由于太阳辐射、地形、气象等多种因素的影响，会形成不均匀的电场分布。当电场强度超过大气电离阈值时 ，大气中的气体分子会发生电离现象，产生带电粒子。这些带电粒子在电场的作用下加速运动，形成电流，最终导致闪电 放电。静电感应和电磁感应在这个过程中共同作用，促使雷电的形成。
雷电的种类与特性
电流强度大、放电时间短、光谱范围广
• 雷电的电流强度可高达数十万安培，放电时间通常在几十 到几百毫秒之间。雷电的光谱范围覆盖可见光、红外线和 紫外线等多个波段，呈现出多彩的光芒。这些特性使得雷 电具有极大的破坏力和威慑力。
雷电对人类社会的影响
人员伤亡、财产损失
雷电击中人体可能导致严重伤害甚至死亡。此外，雷电也 可能引发火灾，造成财产损失。在全球范围内，每年因雷 电导致的人员伤亡和财产损失事件屡见不鲜。
02
雷电监测与预警
雷电监测技术
概述
介绍雷电监测技术的原理、发展和应用。
新兴雷电监测技术
风力发电机雷电防护 共28页PPT资料
防雷系统的思路
通过外部防雷装置将雷电与雷电电磁脉冲的能量泄放到大 地，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将 多余能量在引入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照 所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。
等电位就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差。由 可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接 器（防雷器）组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的 极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统 所处区域内将所有导电部件之间建立起一个等电位区域， 使得所有导电部件之间不存在显著的电位差。
外部防雷措施
通过70mm2铜编织带缠绕硅胶条柔性连接的方式将叶片和 轮毂等电位连接。如图（4）所示。 图（4）叶片至轮毂的连接
外部防雷措施
风机的主轴接地利用与锁紧盘连接的两个接地铜刷通过 70mm2铜编织带连接到机架。接地示意图如图（5）。 具体装配方法及要求详见图纸1－MF－660－000－A、图 纸1－MF－670－000－A。机架的接线柱如下图（6）所 示。
图（5）主轴接地示意图
外部防雷措施
图（6）机架接线柱位置示意图
外部防雷措施
机架与塔筒的连接采用碳刷与防雷引弧爪并联方式，连接 点为2处，碳刷数量共4个。碳刷通过偏航制动器防雷支架 固定在偏航制动器的支座上，安装后与偏航制动器的压力 大约150N。安装前需将偏航制动器内圆周面的油漆与污渍 清理干净。装配示意图如图（7）：
图（1）气象桅杆法兰跨接示意图
外部防雷措施
图（2）机架气象桅杆接线柱位置示意图
外部防雷措施
2、叶片尖端装有雷电捕捉器，捕捉器截面积大约 200~300mm2。雷电捕捉器通过叶片内部的70mm2接地电缆 连接到叶片根部法兰处，每个叶片接地线底部安装有一个 雷电峰值记录卡。如图（3）所示：
雷电防护技术ppt
雷电防护技术的未来挑战与机遇
挑战
雷电防护技术在未来发展面临着一些挑战，如雷电现象的复 杂性、防雷设备的维护和管理、防雷技术的更新换代等问题 ，需要进一步研究和探索。
机遇
雷电防护技术在未来发展中也存在着许多机遇，如新兴技术 的应用、国际合作和交流的加强、新市场的开拓等，可以推 动雷电防护技术的进一步发展。
国外研究
美国、日本、欧洲等国家和地区的雷电防护技术已经相对成熟，并广泛应用在电 力、通信、航空航天等领域。
国内研究
我国在雷电防护技术方面也取得了显著进展，但与发达国家相比，仍存在一定差 距。
雷电防护技术的未来发展方向
精细化研究
未来雷电防护技术将向着更加精细化的方向发展，针对不同的雷电效应和防护需求，采取 更加精准的防护措施。
多学科融合
雷电防护技术将与多学科进行融合，包括气象、电磁、材料科学等，以推动该领域的技术 创新和进步。
智能化应用
随着人工智能技术的发展，雷电防护技术将向着更加智能化的方向发展，实现雷电预警、 防护、评估等环节的自动化和智能化。
雷电防护技术的创新与突破
01 02
材料创新
新型材料的出现和应用将为雷电防护技术的发展带来新的机遇和挑战 ，如石墨烯、碳纳米管等新型纳米材料具有优异的导电性能和耐高温 性能，可提高防护装置的性能。
雷电防护技术的分类及工作原理
雷电防护技术的分类
直击雷防护
根据雷电的危害方式和特点，雷电防护技术 可分为直击雷防护、侧击雷防护、感应雷防 护等。
主要是通过避雷针、避雷带等设备将雷电流 引入地下，从而避免雷电直接击中建筑物或 设备。
侧击雷防护
感应雷防护
主要是通过避雷网、避雷带等设备将雷电流 引入地下，从而避免雷电侧击击中建筑物或 设备。
《雷电及防护》PPT演示课件
球形闪电自天空进入“堂之西室”后，又 从窗间檐下而出，雷鸣电闪过后，房屋安 然无恙，只是墙壁窗纸被熏黑了。令人惊 奇的是屋内木架子以及架内的器皿杂物 （包括易燃的漆器）都未被电火烧毁，相 反，镶嵌在漆器上的银饰却被电火熔化， 其汁流到地上，钢质极坚硬的宝刀竟熔化 成汁水。令人费解的是，用竹木、皮革制 作的刀鞘却完好无损。
上述奇异现象，令沈括及历代科学家们无 法做出准确解释，成为历史上的一个悬案。
球状闪电俗称滚 地雷，就是一个 呈圆球形的闪电 球。
球状闪电---通常都在雷暴之下发生，它十分光亮，略呈圆球形，
直径大约是20至50 cm。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的 纪录。更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。有的目击者看见 它像火球掉地上又弹回空中消失。有少数目击者说它会随着金属物品走， 例如电话线，但多数人都说它的路径不定。绝大部份目击者都说它是横 向移动的。在它短短几秒的生命中，它的光度、形状和大小都保持不变。
雷公司掌天庭雷电。雷公名始见《楚辞》，因雷为天 的学生给枪杀了！看到这里，我的眼泪制不住的流，为这样一个有才华的人，一而再，再而三的受到的挫折和打击感到命运的不公， 庭阳气，故称“公”。雷公长得象大力士，坦胸露腹，背 上天到底还有没有长眼睛，如此一个有前途，有才华的有用之才就这样的被冤枉，被永远的埋在了黑暗之中！ 上有两个翅膀，脸象红色的猴脸，足象鹰爪，左手执楔， 人是世界的主宰，是至高无上的最高存在，人类存在的价值是多元的，最大的价值就是真善美的和谐统一。求真至善达美是人类发展
古代雷电现象解释
我国古籍中，有关雷电理论的记载十分丰富。例如东周时
《庄子》上记述：“阴阳分争故为电，阳阴交争故为 雷，阴阳错行，天地大骇，于是有雷、有霆。”
(疾雷为霆)这些学说与现代的雷电学说是如此相似，不过它比 现代雷电学说要早2000多年。
上述奇异现象，令沈括及历代科学家们无 法做出准确解释，成为历史上的一个悬案。
球状闪电俗称滚 地雷，就是一个 呈圆球形的闪电 球。
球状闪电---通常都在雷暴之下发生，它十分光亮，略呈圆球形，
直径大约是20至50 cm。通常它只会维持数秒，但也有维持了1-2分钟的 纪录。更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。有的目击者看见 它像火球掉地上又弹回空中消失。有少数目击者说它会随着金属物品走， 例如电话线，但多数人都说它的路径不定。绝大部份目击者都说它是横 向移动的。在它短短几秒的生命中，它的光度、形状和大小都保持不变。
雷公司掌天庭雷电。雷公名始见《楚辞》，因雷为天 的学生给枪杀了！看到这里，我的眼泪制不住的流，为这样一个有才华的人，一而再，再而三的受到的挫折和打击感到命运的不公， 庭阳气，故称“公”。雷公长得象大力士，坦胸露腹，背 上天到底还有没有长眼睛，如此一个有前途，有才华的有用之才就这样的被冤枉，被永远的埋在了黑暗之中！ 上有两个翅膀，脸象红色的猴脸，足象鹰爪，左手执楔， 人是世界的主宰，是至高无上的最高存在，人类存在的价值是多元的，最大的价值就是真善美的和谐统一。求真至善达美是人类发展
古代雷电现象解释
我国古籍中，有关雷电理论的记载十分丰富。例如东周时
《庄子》上记述：“阴阳分争故为电，阳阴交争故为 雷，阴阳错行，天地大骇，于是有雷、有霆。”
(疾雷为霆)这些学说与现代的雷电学说是如此相似，不过它比 现代雷电学说要早2000多年。
《雷电防护》课件
警信息通过广播、电视、手机短信等方式及时发布，提醒公众采取相应的防护措施。
雷电监测的方法与技术
总结词
雷电监测的方法包括卫星遥感、雷电定位系统、地面监测站等，这些技术有助于获取雷电活动的详细信息，为预 警和防护提供科学依据。
详细描述
卫星遥感技术利用卫星搭载的传感器监测地球表面的气象数据，通过分析这些数据的变化，可以预测雷电活动的 发生。雷电定位系统利用多个传感器网络，结合雷电产生的电磁场变化，确定雷电的位置和参数。地面监测站则 通过安装在地面的传感器，实时监测雷电活动，获取详细的雷电信息。
分流泄流
通过分流泄流措施，将雷电流引 入地下，避免雷电流对建筑物和 设备造成损坏。
等电位连接
将建筑物内的金属管道、设备等 连接在一起，形成等电位，避免 产生电位差，从而消除雷电感应 的影响。
Part
03
雷电防护措施
室外雷电防护措施
总结词
室外雷电防护措施主要包括避免 雷雨天气外出、远离高耸物体、 保持安全距离等。
Part
04
雷电预警与监测
雷电预警系统的原理与作用
总结词
雷电预警系统通过监测气象数据，预测雷电活动，为公众提供预警信息，减少雷电灾害 损失。
详细描述
雷电预警系统利用先进的传感器和监测设备，收集气象数据，如温度、湿度、气压、风 速等，通过分析这些数据的变化，结合雷电产生的气象条件，预测雷电活动的发生。预
保持安全距离
在室外空旷地带，应保持与高大 建筑物、高压线等设施的安全距 离，以防被雷电击中。
避免雷雨天气外出
在雷雨天气时，应尽量避免外出 ，以减少遭受雷击的风险。
远离高耸物体
在室外时，应远离高耸的物体， 如树木、电线杆等，以避免成为 雷电的导电路径。
雷电监测的方法与技术
总结词
雷电监测的方法包括卫星遥感、雷电定位系统、地面监测站等，这些技术有助于获取雷电活动的详细信息，为预 警和防护提供科学依据。
详细描述
卫星遥感技术利用卫星搭载的传感器监测地球表面的气象数据，通过分析这些数据的变化，可以预测雷电活动的 发生。雷电定位系统利用多个传感器网络，结合雷电产生的电磁场变化，确定雷电的位置和参数。地面监测站则 通过安装在地面的传感器，实时监测雷电活动，获取详细的雷电信息。
分流泄流
通过分流泄流措施，将雷电流引 入地下，避免雷电流对建筑物和 设备造成损坏。
等电位连接
将建筑物内的金属管道、设备等 连接在一起，形成等电位，避免 产生电位差，从而消除雷电感应 的影响。
Part
03
雷电防护措施
室外雷电防护措施
总结词
室外雷电防护措施主要包括避免 雷雨天气外出、远离高耸物体、 保持安全距离等。
Part
04
雷电预警与监测
雷电预警系统的原理与作用
总结词
雷电预警系统通过监测气象数据，预测雷电活动，为公众提供预警信息，减少雷电灾害 损失。
详细描述
雷电预警系统利用先进的传感器和监测设备，收集气象数据，如温度、湿度、气压、风 速等，通过分析这些数据的变化，结合雷电产生的气象条件，预测雷电活动的发生。预
保持安全距离
在室外空旷地带，应保持与高大 建筑物、高压线等设施的安全距 离，以防被雷电击中。
避免雷雨天气外出
在雷雨天气时，应尽量避免外出 ，以减少遭受雷击的风险。
远离高耸物体
在室外时，应远离高耸的物体， 如树木、电线杆等，以避免成为 雷电的导电路径。
风电机组外部防雷技术措施PPT课件
C.Wagener
风电机组接闪状况
- clima sensors - aviation lights - antennas
cooling system
- generator - brake - gearbox - topbox - hydraulic
yaw drive
transformer station
--- 云地闪的形成过程
风电机组外部防雷相关参考标准
GB 50057 建筑物防雷设计规范
IEC 62305-1: 2006 雷电防护 第1部分: 总则 GB/T 21714.1-2008
IEC 62305-2: 2006 雷电防护 第2部分: 风险管理 GB/T 21714.2-2008
IEC 62305-3: 2006 雷电防护 第3部分:建筑物的物理损坏GB/T 21714.3-2008 和生命危险
2839
428
发电 能力 MW
每年风 力发电 机组数
352 9204
698 22000
178 1487
雷电 故障
738 851 86
每年每 百台风 力发电 机组故 障数 8.0
3.9
5.8
雷电对风电机组的损害（2）
-- 引自IEC61400-24 表5 雷击损毁风力发电机组的地区效应(德国)
设置 位置
沿海
北部 低地
数据库中 风力发电 机组数
616
519
发电 能力MW
178 88
每年风 力发电 机组数
4018
3213
雷电 故障
223 239
低山
363
86
总数
1498
352
1973
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等电位就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差。由 可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接 器（防雷器）组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的 极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统 所处区域内将所有导电部件之间建立起一个等电位区域， 使得所有导电部件之间不存在显著的电位差。
.
16
等电位连接
机舱柜 门和侧板使用6mm2的电缆进行跨接。 控制柜带有一个可靠的外部接地点，这一点通过35mm2的 电缆与机架接地点进行最短距离连接。控制柜外部接地点 如图（9）所示。
图（9）机舱控制控制柜外部接地点
.
17
等电位连接
发电机转子接地点与机架接地点相连。选用95mm2电缆进 行连接。发电机转子外部接地点如图（10）所示
图（10）发电机转子外部接地点
发电机定子与变频柜接地连接采用240mm2电缆。
如图（3）叶片正面形状及防雷电结构示意图
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11
外部防雷措施
通过70mm2铜编织带缠绕硅胶条柔性连接的方式将叶片和 轮毂等电位连接。如图（4）所示。 图（4）叶片至轮毂的连接
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12
外部防雷措施
风机的主轴接地利用与锁紧盘连接的两个接地铜刷通过 70mm2铜编织带连接到机架。接地示意图如图（5）。 具体装配方法及要求详见图纸1－MF－660－000－A、图 纸1－MF－670－000－A。机架的接线柱如下图（6）所 示。
WEC MINGYANG 1.5 MW Lightning Protection（ Aerodyn）
.
2
防雷设计遵循原则
风机的接地电阻值应不大于4欧姆。 与风机结合在一起的所有的金属件都应等电位连接在一起，
并与防雷装置相连。 接地系统有直通大地的连接，等电位连接网不应设单独的
接地装置。 防雷接地、交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地、
LPZ 2…n 电涌破坏进一步减弱，电磁破坏影响更小 这类区域包括：变桨控制箱内部；塔基控制柜内部；箱式 变电站开关柜内部；
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7
防雷系统的思路
通过外部防雷装置将雷电与雷电电磁脉冲的能量泄放到大 地，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将 多余能量在引入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照 所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。
风力发电机防雷保护方案
.
1
设计依据，标准、规范
IEC61024-1
建筑物防雷 第一部分 通则
IEC/TR 61400-24 风力发电机系统-防雷保护
IEC61312-1 分 通则
雷电磁脉冲的防护 第一部
GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范
GB 50343-2004 计规范
建筑物电子信息系统防雷设
Ng＝0.1×96
＝9.6
雷电直接击中平地上风机的年平均频率
Nd＝Ng×9πh2×10-6
＝9.6×9π×1002×10-6
＝2.71
在小山或者丘陵的风力发电机遭受雷击的概率为平地风机的 2倍。
防雷保护系统效率
E ≥（1－ 10-3/3.58 ）×100％
E≥99.7％
.
4
防雷保护级别及其参数
根据IEC61400－24风力发电机系统-防雷保护，结合WEC MINGYANG 1.5 MW Lightning Protection（Aerodyn），在 此我们把明阳风力发电机按照一类防雷进行设计。
图（1）气象桅杆法兰跨接示意图
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9
外部防雷措施
图（2）机架气象桅杆接线柱位置示意图
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10
外部防雷措施
2、叶片尖端装有雷电捕捉器，捕捉器截面积大约 200~300mm2。雷电捕捉器通过叶片内部的70mm2接地电缆 连接到叶片根部法兰处，每个叶片接地线底部安装有一个 雷电峰值记录卡。如图（3）所示：
LPZ 0B 没有直接遭受雷击的危险，但电磁场环境与雷电电涌没有 任何减低。 这类区域包括：风向仪；风速仪；航标灯；机舱内部；发 电机；齿轮箱；液压系统；传动系统；电气控制柜；
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6
风力发电机雷电防护区域 的划分
LPZ 1 可选择SPD保护设备，存在电涌破坏的危险，电磁场由于 屏蔽作用已经减弱。 这类区域包括：轮毂内部；机舱电控柜内部；发电机接线 盒内部；照明系统；机舱与塔筒的线缆；塔筒内部；箱式 变电站内部；
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8
外部防雷措施
1、气象桅杆做成避雷针的形状。在气象桅杆的合叶连接 的上端面通过35 mm2导线以最短连接方式连接到机架接地 点上，接地电缆应保持一定的松紧度，不宜拉的太紧，以 免因为热胀冷缩而损坏。接地电缆安装尽量做到短、直。 气象桅杆避雷针的连接法兰采用35mm2接地电缆跨接，跨 接前应将接线端子与法兰的接触面的油漆去掉。
参数(防雷保护等级1)
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5
风力发电机雷电防护区域 的划分
雷电防护区的提出，是为保护风机系统里的元件。风机系 统可以分为几个不同的区域。雷电防护系统依据标准制定 划分区域，目的是为了减少电磁干扰与可预见的耦合干扰。
LPZ 0A 有直击雷侵袭的危险，完全处在电磁场环境中，完全具有 雷击电涌破坏的可能。 这个区域包括：叶片；机舱罩；气象桅杆避雷针系统；塔 架
图（5）主轴接地示意图
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外部防雷措施
图（6）机架接线柱位置示意图
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外部防雷措施
机架与塔筒的连接采用碳刷与防雷引弧爪并联方式，连接 点为2处，碳刷数量共4个。碳刷通过偏航制动器防雷支架 固定在偏航制动器的支座上，安装后与偏航制动器的压力 大约150N。安装前需将偏航制动器内圆周面的油漆与污渍 清理干净。装配示意图如图（7）：
图（7）偏航轴承刹车制动盘碳刷装配示意图
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外部防雷措施
从塔内接地环预留端子引出一条240mm2接地电缆，与机 架接线柱可靠相连，使机架可靠接地。接地电缆要求最短。 此电缆通过解缆系统时，在保证安全的情况下保持最短的 线路和最小的感应率。机架接地点如图（8）中红色接线 柱。
图（8）机架接地点示意图
防静电接地共用一组接地装置。 接地装置应利用风机的自然接地体，当自然接地体的接地
电阻达不到要求时必须增加人工接地体。 接地设计必须遵守国际标准和规范。
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3
10 3 3 . 58
风力发电机雷电损坏风险评估
雷击大地的年平均密度
Ng＝0.1×Td
Td—年平均雷暴日。这里根据湛江气象站资料，为96次/年 。
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等电位连接
机舱柜 门和侧板使用6mm2的电缆进行跨接。 控制柜带有一个可靠的外部接地点，这一点通过35mm2的 电缆与机架接地点进行最短距离连接。控制柜外部接地点 如图（9）所示。
图（9）机舱控制控制柜外部接地点
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等电位连接
发电机转子接地点与机架接地点相连。选用95mm2电缆进 行连接。发电机转子外部接地点如图（10）所示
图（10）发电机转子外部接地点
发电机定子与变频柜接地连接采用240mm2电缆。
如图（3）叶片正面形状及防雷电结构示意图
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外部防雷措施
通过70mm2铜编织带缠绕硅胶条柔性连接的方式将叶片和 轮毂等电位连接。如图（4）所示。 图（4）叶片至轮毂的连接
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外部防雷措施
风机的主轴接地利用与锁紧盘连接的两个接地铜刷通过 70mm2铜编织带连接到机架。接地示意图如图（5）。 具体装配方法及要求详见图纸1－MF－660－000－A、图 纸1－MF－670－000－A。机架的接线柱如下图（6）所 示。
WEC MINGYANG 1.5 MW Lightning Protection（ Aerodyn）
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2
防雷设计遵循原则
风机的接地电阻值应不大于4欧姆。 与风机结合在一起的所有的金属件都应等电位连接在一起，
并与防雷装置相连。 接地系统有直通大地的连接，等电位连接网不应设单独的
接地装置。 防雷接地、交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地、
LPZ 2…n 电涌破坏进一步减弱，电磁破坏影响更小 这类区域包括：变桨控制箱内部；塔基控制柜内部；箱式 变电站开关柜内部；
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7
防雷系统的思路
通过外部防雷装置将雷电与雷电电磁脉冲的能量泄放到大 地，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将 多余能量在引入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照 所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。
风力发电机防雷保护方案
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1
设计依据，标准、规范
IEC61024-1
建筑物防雷 第一部分 通则
IEC/TR 61400-24 风力发电机系统-防雷保护
IEC61312-1 分 通则
雷电磁脉冲的防护 第一部
GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范
GB 50343-2004 计规范
建筑物电子信息系统防雷设
Ng＝0.1×96
＝9.6
雷电直接击中平地上风机的年平均频率
Nd＝Ng×9πh2×10-6
＝9.6×9π×1002×10-6
＝2.71
在小山或者丘陵的风力发电机遭受雷击的概率为平地风机的 2倍。
防雷保护系统效率
E ≥（1－ 10-3/3.58 ）×100％
E≥99.7％
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4
防雷保护级别及其参数
根据IEC61400－24风力发电机系统-防雷保护，结合WEC MINGYANG 1.5 MW Lightning Protection（Aerodyn），在 此我们把明阳风力发电机按照一类防雷进行设计。
图（1）气象桅杆法兰跨接示意图
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9
外部防雷措施
图（2）机架气象桅杆接线柱位置示意图
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10
外部防雷措施
2、叶片尖端装有雷电捕捉器，捕捉器截面积大约 200~300mm2。雷电捕捉器通过叶片内部的70mm2接地电缆 连接到叶片根部法兰处，每个叶片接地线底部安装有一个 雷电峰值记录卡。如图（3）所示：
LPZ 0B 没有直接遭受雷击的危险，但电磁场环境与雷电电涌没有 任何减低。 这类区域包括：风向仪；风速仪；航标灯；机舱内部；发 电机；齿轮箱；液压系统；传动系统；电气控制柜；
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6
风力发电机雷电防护区域 的划分
LPZ 1 可选择SPD保护设备，存在电涌破坏的危险，电磁场由于 屏蔽作用已经减弱。 这类区域包括：轮毂内部；机舱电控柜内部；发电机接线 盒内部；照明系统；机舱与塔筒的线缆；塔筒内部；箱式 变电站内部；
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外部防雷措施
1、气象桅杆做成避雷针的形状。在气象桅杆的合叶连接 的上端面通过35 mm2导线以最短连接方式连接到机架接地 点上，接地电缆应保持一定的松紧度，不宜拉的太紧，以 免因为热胀冷缩而损坏。接地电缆安装尽量做到短、直。 气象桅杆避雷针的连接法兰采用35mm2接地电缆跨接，跨 接前应将接线端子与法兰的接触面的油漆去掉。
参数(防雷保护等级1)
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风力发电机雷电防护区域 的划分
雷电防护区的提出，是为保护风机系统里的元件。风机系 统可以分为几个不同的区域。雷电防护系统依据标准制定 划分区域，目的是为了减少电磁干扰与可预见的耦合干扰。
LPZ 0A 有直击雷侵袭的危险，完全处在电磁场环境中，完全具有 雷击电涌破坏的可能。 这个区域包括：叶片；机舱罩；气象桅杆避雷针系统；塔 架
图（5）主轴接地示意图
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外部防雷措施
图（6）机架接线柱位置示意图
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外部防雷措施
机架与塔筒的连接采用碳刷与防雷引弧爪并联方式，连接 点为2处，碳刷数量共4个。碳刷通过偏航制动器防雷支架 固定在偏航制动器的支座上，安装后与偏航制动器的压力 大约150N。安装前需将偏航制动器内圆周面的油漆与污渍 清理干净。装配示意图如图（7）：
图（7）偏航轴承刹车制动盘碳刷装配示意图
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外部防雷措施
从塔内接地环预留端子引出一条240mm2接地电缆，与机 架接线柱可靠相连，使机架可靠接地。接地电缆要求最短。 此电缆通过解缆系统时，在保证安全的情况下保持最短的 线路和最小的感应率。机架接地点如图（8）中红色接线 柱。
图（8）机架接地点示意图
防静电接地共用一组接地装置。 接地装置应利用风机的自然接地体，当自然接地体的接地
电阻达不到要求时必须增加人工接地体。 接地设计必须遵守国际标准和规范。
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风力发电机雷电损坏风险评估
雷击大地的年平均密度
Ng＝0.1×Td
Td—年平均雷暴日。这里根据湛江气象站资料，为96次/年 。