7风电场雷电风险与防雷改造后评价的意义.pdf

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1、中国华能清洁能源技术研究院有限公司北京乾源风电科技有限公司北京鉴衡认证中心有限公司研究背景白皮书内容简介白皮书价值、意义中国典型区域风电场雷击风险研究白皮书研究背景白皮书内容简介白皮书价值、意义中国典型区域风电场雷击风险研究白皮书研究背景255.5586.61202 2580.54473.36236753291411146114536168731883920953236322907534667365460500010000150002000025000300003500040000200620072008200920102011201220132014201520162017201820192

2、02020212022装机容量/单位：万千瓦中国典型区域风电场雷击风险研究白皮书在“双碳”背景下，可再生能源产业飞速发展，风电作为可再生能源的重要组成部分，近年来风电产业飞速发展。中国典型区域风电场雷击风险研究白皮书市场需求1.风电电价去补贴，电度成本增加。2.近年来大大小小的雷击事件给风电场带来了巨大损失，停电时间少则数小时，多则数日。3.风电场线路频繁跳闸影响输电质量。020406080100120140雷击电缆问题箱变鸟害引下线线路舞动树障金具跌落避雷器绝缘子控制系统其他某集团2020-2021年风电场线路问题统计20202021研究背景白皮书内容简介白皮书价值、意义中国典型区域风电场雷

3、击风险研究白皮书报告内容简介中国典型区域风电场雷击风险研究白皮书内蒙古自治区内蒙古自治区地域广袤，所处纬度较高，呈平原、山地、高原带状分布的地貌格局，以高原为主，海拔 1000-1600 米。年平均雷暴日为 28.6 天，最多的地区可达 35.3 天。全年 5-9 月为雷暴集中期，雷电活动多数在午后或傍晚发生。雷电强度偏大，最大高达4401kA。雷电活动总放电次数少、单次能量大、放电周期短。中国典型区域风电场雷击风险研究白皮书内蒙古地区雷电防护设计应根据当地雷电特点定制。采用优先保护方式，安装避雷器的总量不宜过多，需要结合升压站、高风险杆塔所处的地形地貌进行综合防雷配置。避雷器优选高性能参数产

4、品，并符合当地线路平均雷电流幅值要求，宜采用优先供电保护模式。风电场 2020 年 1-10 月雷击跳闸 10 次，为了保证集电线路正常运行，于 2021 年 2 月对整条集电线路进行防雷技改，具体实施内容如下：在地势较高，斜率、档距较大杆塔区域增加 HY5W 系列线路避雷器 32 组，更换风机终端塔及进站终端塔站用避雷器 33 组。中国典型区域风电场雷击风险研究白皮书湖北省湖北省地处亚热带，全省除高山地区属高山气候外，大部分地区属亚热带季风性湿润气候，水资源丰富，属于风资源较好，雷电较为活跃的区域。总体侧会给呈西低东高的趋势。平均雷暴日36天，平均雷电流强度37.2kA中国典型区域风电场雷击

5、风险研究白皮书 湖北地区某风电场从投运以来，每年发生多起跳闸事故，于2020年8月采取多间隙避雷器进行改造，改造后2021发生8次因雷击导致跳闸，2022发生11次因雷击导致雷击跳闸，其中7/8两月雷击高发期。雷击跳闸问题未得到有效改善。1.间隙类避雷器运行参数无法保证：大气溶胶、灰尘、风蚀、雨蚀等外部条件会对间隙避雷器标称参数造成巨大影响；2.间隙类避雷器无法有效自动断续流：到目前为止，尚无第三方机构对间隙类避雷器能够自动断续流提供检测报告；并且风电场场内集电线路与外网配置存在较大差异，当间隙避雷器出现续流时会造成风电场集电线路跳闸，甚至会对风力发电机组造成不同程度损伤。3.高启动电压：间隙

6、类避雷器每动作一次，启动电压就会有所上升，因此会造成小电流雷击导致的冲击电压无法达到间隙避雷器的启动电压，从而造成线路过流保护动作启动中国典型区域风电场雷击风险研究白皮书广西壮族自治区广西壮族自治区年平均雷暴日高达175天。钦州、玉林等地甚至高达260天。雷电流平均强度为26.47kA，最大强度为979.04kA。雷电密度大，雷电强度小。中国典型区域风电场雷击风险研究白皮书广西壮族自治区某风电场自投运以来，多次发生雷击跳闸事故，2020年雷击跳闸12次，2021年雷击跳闸13次，主要出现在4-8月。2022年经现场了解，发现该风电场使用避雷器采用分体胶粘结构，非一体模压成型，密封不严，避雷器易