关于风力发电机的防雷与接地第1页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地风力机组在自然环境下，不可避免受到自然环境的危害，其中，雷击是自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种危害，一旦发生雷击，雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元件烧毁等后果，严重可能造成风机报废，造成巨大的经济财产损失。同时，雷击也会对检修维护人员造成巨大威胁。风机防雷保护的必要性第2页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地第3页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地第4页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地鉴于雷击无法避免的特性，风力发电机组的防雷重点在于雷击时如何迅速将雷电流引入大地，尽可能减少由雷电引入设备的电流，最大限度地保障设备和人员安全，使损失降低到最小程度。对于风力机而言，直接雷击保护主要是针对叶片、机舱、塔架防雷，而间接雷击保护主要是指过电压保护和等电位连接。电气系统防雷则主要是间接雷击保护。第5页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地外部直击雷的保护设计第6页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地叶片的防雷保护叶片防雷叶片防雷重要性雷击造成叶片损坏位置最高是雷电袭击的首要目标叶片是风力发电机组中最昂贵的部件雷击造成的巨大声波，对叶片结构造成冲击破坏雷电击中叶尖后释放大量能量，雷电流使叶尖结构内部温度急骤升高，造成叶尖结构爆裂破坏甚至开裂；第7页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地研究表明，物体被雷电击中时，雷电流总是会选择传导性最好的路径。故针对雷电的这一破坏特性，可以在被击设备内部构造出一个低阻抗的对地导电通路，这样就可以使设备免遭雷击破坏。这一原理是整个叶片防雷措施的基础，并且贯穿于整个风力发电机的防雷系统中。根据国际电工委员会推荐标准《风电发电系统——第24部分：防雷保护》（IECTR61400—24）的要求，一般情况下，是在叶片叶尖部位安装一个金属接闪器，用铜质电缆导线把叶尖接闪器和轮毂的防雷引下线可靠接地。叶片接闪器——轮毂——塔筒——基础第8页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地包含接闪器和敷设在叶片内腔连接到叶片根部的导引线，叶片的铝质根部连接到轮毂、引至机舱主机架、一直引入大地。叶片防雷系统的主要目标是避免雷电直击叶片本体，而导致叶片本身发热膨胀、迸裂损害。叶片防雷保护第9页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地机舱的防雷保护现代大多数风力机的机舱罩是用金属板制成，本身就有良好的防雷保护作用。机舱主机架除了与叶片相连，在机舱罩顶上后部设置一个（数目可多于一个）高于风速、风向仪的接闪杆，保护风速计和风向仪免受雷击。机舱的防雷设计第10页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地塔架的防雷保护专设的引下线连接机舱与塔架，减轻电压降，跨越偏航环，机舱和偏航刹车盘通过接地线连接，因此，雷击时将不受到伤害，通过引下线将雷电顺利的引入大地。第11页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地由于塔筒法兰面之间涂有密封胶，加大了塔筒之间的连接电阻，所以必须要降低这部分的阻抗，现在采取的方法一般是用铜编织电缆或铜导线把两端塔筒连接起来。塔架的防雷保护第12页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地风机的接地风电机组采用TN方式供电系统，可以较好的保护风机电气系统及人员的安全。TN系统，T：系统中有一点（一般是电源的中性点）直接接大地，称为系统接地（SystemEarthing）；N：用电设备的外壳经保护接地即PE线（ProtectingEarthingconductor）与系统直接接地点连接而间接接地，称为保护接地（ProtectiveEarthing）。意思就是风力发电机组宜设一共用接地装置，供所有接地之用对于其他原因必须分开装设的接地装置，应采取等电位连接，连到共用接地装置上。TT系统，前一个T：系统接地是直接接大地；后一个T：用电设备外壳的保护接地是经PE线接单独的接地板直接接大地，与电源中的N线线路和系统接地点毫无关连。第13页，共23页，星期日，2025年，2月5日风力发电机的防雷与接地风机的接地风机接地系统应包括一个围绕风机基础的环状导体，此环状导体埋设在距风