风电机组的电涌防护方案

风力发电机安装电涌保护器的必要性

风机通常位于风力资源优的空旷区域，如陆上发电位于山脊等突出地形，海上发电通常位于近海岸线等地闪密度较高区域；同时风机叶片在雷暴静电场中可诱导触发上行先导并主动连接下行先导，极大增加雷击叶片概率，所以风力发电机的年平均预计雷击次数远高于其他区域。

雷击风机可能导致叶片烧蚀，电气和控制系统故障等现象，发生此类案例众多。风力发电维修工作和停机时间损失的成本很大，对于海上风机来说维修成本尤为突出，且周期长造成停机间接损失大。

与直接雷击相比，雷击的间接影响-雷电电磁脉冲（LEMP)对风机电气和控制系统风险更大，其主要原因有:

• 雷击风机叶片概率高，辐射电磁场可覆盖整个风力发电场；

• 主控、变桨等敏感设备运行系统抗扰程度低；

• 设备元器件耐受LEMP能力弱，易发生击穿或绝缘损坏；

• 风机线路传输距离长且空旷，辐射感应过电压大。

LEMP是目前导致电气和电子系统故障和失效的主要威胁，而目前采取最经济有效且合理的主要措施为：在防雷分区界面或被保护设备前端安装分级保护且能量协调、和被保护设备耐受能力及系统抗扰度匹配的电涌保护器（SPD）。