试述吉林省1500kW风力发电机组的直击雷防护

摘要

吉林省已被列为“十二五”期间全国7个千万千瓦级风电基地之一,目前吉林省境内在建和规划阶段的风电场大部分风力发电机组(WTGS)的单机装机容量为1500千瓦,风电机组轮毂中心高度一般为70m,叶桨长度约为35～40米,垂直高度较高,大部分分散安置在西部旷野地带,地处多雷区,一旦风电机组遭雷击,其维修和维护成本都比较高,损失巨大。本文首先以大安、九台、公主岭地区为例,对1500kW单台风力发电机组在叶桨倾角为90°和30°时的年预计雷击次数进行了计算,得出了位于三个地区的风力发电机组的雷击概率区间值分别为0.9～1.0次/a,1.1～1.3次/a和1.0～1.2次/a,计算结果证明三地1500kW的风力发电机组每年遭受直接雷击的概率极高,对风力发电机组进行直击雷防护的十分有必要。同时针对WTGS直击雷防护中的接闪器、引下线和接地的实现方式进行了分别的论述,给出了可行的解决方案,并通过工程实例计算,对风力发电机组的自然接地体和人工接地体设计进行了阐述,为寻求风电机组经济合理的雷电防护方法做了基础的研究。