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风力涡轮机的防雷检测方法介绍

发表于 2021-12-14 浏览:
近年来,风电行业已成为受雷电灾害影响最严重的行业之一。由于安装环境、风力发电机组结构和运行方式的特殊性,风电机组防雷检测有自己的特点。本文从风力发电机组的结构入手,研究了风力发电机组的防雷检测方法,使风电机组防雷检测更具针对性和可操作性。

近年来,风电行业已成为受雷电灾害影响最严重的行业之一。由于安装环境、风力发电机组结构和运行方式的特殊性,风电机组防雷检测有自己的特点。本文从风力发电机组的结构入手,研究了风力发电机组的防雷检测方法,使风电机组防雷检测更具针对性和可操作性。

随着我国新能源的发展,风力发电行业近年来进入快速发展阶段。风电机组作为风力发电的主要设备,其安全运行关系到整个风电市场的持续健康发展。一直以来,风电机组防雷检测都是安装风电设计、生产、调试、运营等各种不良方面高度重视的问题

风电机组防雷检测现状

虽然电力行业对防雷设计有相关的国家标准或行业标准,但由于风电机组防雷检测,涉及的技术问题较多,加上国内风电设备主要靠进口或引进国外技术生产,不同国家采用的标准不同,对风电机组的防雷要求也不同。目前我国风电防雷检测标准缺乏针对性和可操作性,使得从事风电机组防雷检测的技术人员意见不一。这也是防雷检测在风电行业亟待加强和解决的问题。

风电机组工作原理与构成

操作原理

风力发电是指将自然界中的风能通过叶轮转化为旋转机械能,再由齿轮箱通过低速主轴将转速提高到异步发电机的转速,然后通过高速联轴器驱动发电机产生电能,最后由发电机定子通过变流器励磁输出,送至电网。风力发电机由传动、电气控制、偏航和支撑系统组成。

基本成分

风力发电机组的传动系统由叶轮、主轴、主轴承、齿轮箱、联轴器和发电机组成。叶片位置相对较高,容易遭受直接雷击;但是,闪电电弧可能导致主轴承和齿轮箱材料表面凹陷和熔化,导致啮合面之间的磨损增加。主轴侵入的雷电过电压可能导致发电机定子绕组和主绝缘击穿。

偏航系统由偏航电机、偏航齿轮箱、回转支承等组成。雷电偏航系统的主要危害是损坏偏航电机、接近开关光学传感器、限位开关、偏航控制器等。

支撑系统包括塔(筒)、基础环和钢筋混凝土基础。塔(筒)不仅是雷电电流传输的引下线,而且对内部设备和线路起到很好的屏蔽作用,在整个电气和控制系统的防雷中起着不可替代的作用。基础也是整个风力发电机的接地网。

电气与控制系统是风力发电机正常运行的核心,由控制电路、主电路、传感器和接口电路组成。电控系统的温度传感器、速度传感器和液压传感器是敏感元件,容易被雷电损坏。

风电机组防雷检测主要内容

机舱后部的风向风速计和叶片避雷器;

机组接地装置;

控制柜和配电柜中的电涌保护器;

防雷接地引下线,用于引导雷电进入地面;

机舱与塔内滑环、电刷、发电机、齿轮箱、主轴承、金属管、金属梯子、框架等大型金属物体的等电位连接;

控制系统的各种传感器。

防雷检测风力涡轮机公司

风电机组防雷检测主要方法

检测外部防雷装置

风力发电机组外部防雷装置包括避雷器、引下线和接地装置。首先检查机组外部防雷装置的外观、材质、规格、尺寸是否符合GB50057-2010等相关规范的要求。定期目视检查叶片、风速计和接闪器是否有雷击引起的锈蚀和烧痕。二、检查避雷装置的接地连接线是否稳定。第三,电脑舱上的风速计是否在LPZ0B区域,要根据接闪器的高度和距离来确定。第四,用等电位计测试叶片避雷装置与轮毂引下线、机舱上的避雷针与引下线连接点的DC过渡电阻,要求过渡电阻 0.2q第五,检查高度40m的引下线、塔筒、杆塔的敷设和连接,只能设置一个引下线;两根引下线应设置在40米处。可以用螺栓或焊接连接的金属梯子作为两根引下线。当连接金属塔作为引下线时,每个塔的连接螺栓应至少用25mm2的铜编织物桥接,基环和下塔段用3根25mm2的铜编织物连接。钢筋混凝土结构的塔应采用钢筋混凝土中的竖向钢筋作为引下线。第六,按照GB/T17949.1—2000规定的检测法,用接地电阻测试仪测量接地装置的工频接地电阻,选择多点测量进行比较,其工频接地电阻为4Q。

等电位检测

首先检查风电机组等电位联结材料的规格是否符合GB/725427-2010的要求。等电位DC过渡电阻应在空载电压为4V ~ 24V,最小电流为0.2A测试仪器检测,和DC过渡电阻 0.2Q的情况下进行测试,其次是金属构件的DC过渡电阻、经过后续各防雷分区接口的所有导线以及检测LPZOA地区的防雷装置。检查滑环、电刷、发电机、齿轮箱、机械制动器和控制柜等金属结构与机舱地板之间的等电位连接。三、检查塔底所有金属导线、控制柜、配电柜、防雷装置的等电位连接。特别要检查机舱与塔内控制柜内传感器屏蔽层和柜内屏蔽接地棒的等电位连接。其中,风速计和风向标厂家通常在出厂时从屏蔽层焊接一条黄绿双色线,接线时将风速计风向标黄绿双色线一起连接到机舱机柜的端子板上。

电涌保护器检测

>一是检查风电机组安装的电涌保护器是否经过国家认可的检测实验室检测,符合GB 18802.1-2011GB/T 18802.21等相关规范要求。二是检查配电柜、控制柜内SPD表面是否平整、光洁,如有划伤、裂痕和烧灼痕或变形则应立即更换。三是检查SPD状态指示是否正常,如不正常应立即更换。检查各级SPD电压保护水平、标称放电电压、接地线长度是否符合相关规范要求。四是按GB/T 21431-2015规定用压敏电阻测试仪检测SPD泄漏电流lie (一般应≤20uA)、压敏电压U1mA(一般为交流电压有效值2.2倍)、绝缘电阻。五是检查电源线路SPD两端连线截面积、接地线长度是否符合GB 50057—2010不宜超过0.5米规定。六是检查多级SPD间距和SPD两端引线长度是否符合规范要求。七是检查连接于电信和信号网络的SPD 其电压保护水平up和通过的电流Ip是否低于被保护信息技术设备(ITE)耐受水平,导线连接过渡电阻应≤0.03Q。

运行监控系统对传感器检查

风电机组各类传感器类型、数量较多,对风机安全运行至关重要。又因传感器耐压水平低,易受雷击电磁脉冲辐射破坏。传感器包括温度传感器、振动传感器、转速传感器、压力传感器等,风电场监控系统会适时监测各类设备运行状态,因此可通过监控系统准确快速找到故障传感器。因此检测传感器故障时要充分利用运行监控系统运行监控数据,根据报警信息定位故障位置,针对性检查故障传感器屏蔽层接地、工作电压、传感器是否正常。如刹车程序故障检查发电机转速传感器工作状态、安装位置及屏蔽线接地是否正常;震动传感器故障检查风机叶片是否遭雷击受损,或震动传感器信号线是否可靠连接,24VDC供电是否正常,屏蔽层是否接地。

防雷安全对整个风电场运行至关重要,只有提高风电机组防雷检测针对性,加强对机组易受雷击关键部位、敏感元器件检查测试,才能及时发现问题,排除隐患,确保机组安全、高效运行。以上就是对风电机组防雷检测方法的介绍,希望对大家有所帮助。如果还想了解更多项目的检测内容请继续关注第三方检测机构——中科检测官网!

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