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电气设备的防雷保护设计

 

电源系统的防雷保护

对于采用690V/400V的风电供电线路,要想防止沿低压电源侵入的浪涌过电压损坏设备,整个供电系统可采用三级保护原理,通过TN-S供电方式,使保护线PE与电源中性线N分离。这样由于各级保护器(一、二、三级分别采用防雷击电涌保护器、电涌保护器、终端设备保护器)的响应时间和放电能力不同,各级保护器之间相互配合使用。

控制柜内主控制器的防雷保护

PLC是控制系统的核心,且对电涌的抗击能力较弱,可在其变压器输出端并联防雷器。一旦有雷击发生时,防雷器将自动合闸,将瞬态高压雷电输入大地。控制柜中的地线就近作等电位连接。

测控线路防雷保护

对于机舱外部的风向标、风速仪的线路,可以在塔底柜内的变送器前端加装模拟信号防雷器或开关信号防雷器进行保护。对于较长的测控线路,可根据其重要性加装防雷器。如塔顶按钮信号到塔底主控PLC的模拟信号和开关信号,可分别加装防雷器进行保护。

地基防雷接地体

地基接地体由两个基础的垂直接地体和一个环形接地体组成,要求工频接地电阻在4~10Ω的范围内。环形接地体上焊4点钢条引线到塔筒根部,再分别将钢筋引线焊接到塔底环形接地排,组成塔底共同接地体,其中由两点接地线汇集到控制箱接地母排上,另两点可直接接塔底上引线去机舱。

控制箱接地母排上接箱式变压器中线、塔底控制系统地线。应尽量降低接地电阻来提高系统的耐雷水平,降低接地电阻的措施是:加长接地体;变换电阻率小的接地导体;同时对接地土壤采用降阻剂来降低接地电阻。降阻剂是由专门生产的无机化学复合材料,使用时加水将其搅拌成糊状,浇铸接地体周围,再回填土,埋好接地导体。