風力發電機的防雷技術誤區

周道剛， 楊紅新， 周文鈺， 余 兵

(1.貴州省氣象災害防御技術中心，貴陽 550002；2.銅仁市防雷中心，貴州 銅仁554300；3.貴州省氣象臺，貴陽 550002；4.遵義市氣象局，貴州 遵義 563001)

0 引言

風力發電在我國發展非常迅速，僅貴州省行政區域范圍內，到2017年止即有38個大型風電場。由于風電場風電力發電機組是高度超過150 m的高大構筑物[1]，且均設置在山頂(平原或海面)四周空曠位置，屬于典型的易遭受雷擊構筑物；盡管雷擊是小概率事件，但雷電危害是影響風電力發電機組乃至整個風電場安全的因素之一，并對風電場安全運行造成了一定的威脅。

風力發電防雷技術與風力發電技術研究基本同步，隨著風電場風力發電機雷擊事例逐漸增多，相關刊物也發表了大量的防雷技術研究及風力發電機雷擊案列分析文獻，極大的促進了風力發電機組雷電防護能力的提高。為了規范并指導風電場建設，國家電網公司編發了《風電場電氣系統典型設計》技術手冊[1]；《風力發電機組 雷電保護》(GB/T 33629-2017)[2]、《風力發電機組 防雷裝置檢測技術規范》(GB/T 36490-2018)[3]等相關技術標準也陸續頒布實施。這些科研成果、技術標準對我國風電場的防雷安全運行起到了積極有效的指導作用。早期公開報道的雷擊案例多是風機葉片遭受直擊雷擊，隨后陸續出現風力發電機組地面“箱式變電站”(也稱開關柜或高低壓控制室，以下簡稱“箱變”)內690 V電源電涌保護器遭雷擊爆炸、“箱變”內690 V/400 V二次回路設備(特別是控制柜內的光端機)被雷擊損害甚至燒毀的事例，本研究就此進行技術機理研討。……