防雷器
與您分享風(fēng)電機組的防雷隱患。
目前，我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展十分迅猛，但有專家表示，我國風(fēng)電在防雷方面依然存在較多問題，很容易造成安全隱患。
在能源日益緊張的今天，風(fēng)力發(fā)電由于高效清潔，越來越受到人們的青睞。
據(jù)報道，我國風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)連續(xù)3年實現(xiàn)翻番增長，總裝機容量已經(jīng)排在亞洲第一、世界第四，而且還在飛速發(fā)展，各地都在爭先恐后地上馬風(fēng)電項目。
在此大好形勢下，有關(guān)專家卻表示，我國風(fēng)電行業(yè)在防雷接地方面普遍存在一定安全隱患，如果處理不善，極易造成風(fēng)電機組的雷擊事故。
風(fēng)電機組極易遭到雷擊
眾所周知，風(fēng)力發(fā)電機組分散安置在風(fēng)能資源比較好的各種復(fù)雜地形地帶，如曠野、山頂?shù)?，環(huán)境比較惡劣，特別是風(fēng)機的葉片高點甚至達100多米。在這種環(huán)境下，高高聳立的風(fēng)機就很容易被雷電擊中。
目前，風(fēng)電機組的單機容量越來越大。為吸收更多能量，隨著輪轂高度和葉輪直徑的增高，相對也增加了被雷擊的風(fēng)險，雷擊成了自然界中對風(fēng)電機組安全運行危害最大的一種災(zāi)害。雷電釋放的巨大能量，會造成風(fēng)電機組葉片損壞、發(fā)電機絕緣擊穿、控制元器件燒毀等。統(tǒng)計資料顯示，從1991年到1998年，德國全部的1498臺風(fēng)電機組共發(fā)生738起雷擊故障事件。
我國風(fēng)電場所處位置的地質(zhì)和氣候相對復(fù)雜，“風(fēng)電機組遭到雷擊的事故經(jīng)常發(fā)生。”風(fēng)電專家、北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院汪至中教授告訴記者。
據(jù)報道，我國紅海灣風(fēng)電場建成投產(chǎn)至今發(fā)生了多次雷擊事件。其中，葉片被擊中率達4%，其他通訊電器元件被擊中率更高達20%。若風(fēng)電機組遭受雷擊，除了損失修復(fù)期間應(yīng)該發(fā)電所得之外，還要負擔(dān)受損部件的拆裝和更新的巨大費用。
當(dāng)前，我國各地均已進入雷電多發(fā)期，“雷害是威脅風(fēng)機安全運行的嚴重問題，風(fēng)電防雷不容忽視。”國標(biāo)《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》主要起草人、北京歐地安科技有限公司總裁佟建勛說。
我國風(fēng)電防雷問題較多
專家表示，目前我國風(fēng)電防雷存在較多問題，導(dǎo)致雷擊事故發(fā)生概率較高。
“我國大部分機型都是從德國引進的。”汪至中說，在德國統(tǒng)計的雷電數(shù)據(jù)，不管是頻率還是強度都比不上中國，他們在設(shè)計風(fēng)機自身的防雷系統(tǒng)時沒有考慮中國的情況，致使這些風(fēng)機在防雷系統(tǒng)上力不從心。
“同時，有些設(shè)計院在風(fēng)電機組的接地工程方面沒有相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗，他們很難拿出符合施工需求的設(shè)計方案。按照現(xiàn)有標(biāo)準，風(fēng)電機組的接地電阻要求小于4歐姆，但有些工程經(jīng)過測量后，卻達到了十幾歐姆，給防雷安全帶來很多隱患。”汪至中說。
對此，佟建勛也表示了同樣的擔(dān)憂，“比如，按照有些設(shè)計院的設(shè)計，風(fēng)機接地在農(nóng)田和在巖石地上設(shè)計方案都差不多，而實際上風(fēng)機在不同的土壤電阻率區(qū)域，地網(wǎng)設(shè)計千差萬別，不具備任何可復(fù)制性，同時必須要保證接地電阻達到規(guī)范要求，才能保證雷電入地，為人員和設(shè)備提供最大限度的安全。”
佟建勛還表示：“有些業(yè)主認為接地工程是土建或基礎(chǔ)工程的一部分，這也不盡合理。在國外，風(fēng)電的接地材料與工程都是由專業(yè)公司在做，國內(nèi)卻很少。我們接手的多個項目都是在土建或基礎(chǔ)工程商工程質(zhì)量達不到標(biāo)準后以整改方式進入的。”
“歸根結(jié)底，這是因為我國風(fēng)電防雷的標(biāo)準是滯后的。目前，風(fēng)電只能參照其他行業(yè)的標(biāo)準，要么是電力標(biāo)準，要么是氣象標(biāo)準。不同的業(yè)主，驗收標(biāo)準也是不一樣的。這是風(fēng)機國產(chǎn)化和風(fēng)電場設(shè)計亟須解決的問題。”佟建勛說。
汪至中也表示，我國還沒有風(fēng)電機組防雷和過電壓保護(包括接地電阻值)的行業(yè)標(biāo)準，一般是參照國際標(biāo)準。
“據(jù)我所知，現(xiàn)在某些保險公司不愿意給風(fēng)電場承保，因為發(fā)生雷擊的概率太高了。”汪至中告訴記者。
風(fēng)電防雷亟須行業(yè)標(biāo)準
對于機組本身的問題來說，汪至中說，我國在引進吸收國外風(fēng)機過程中，必須改進風(fēng)機防雷和過電壓設(shè)計，“這只是個時間問題。”
同時，“風(fēng)電防雷接地施工的過程是非常專業(yè)的，必須依照相關(guān)標(biāo)準，由專業(yè)公司對現(xiàn)場情況勘測、鉆探和調(diào)查后，才能進行設(shè)計和施工。”汪至中表示。
佟建勛對此持相同觀點，他認為，“國家有關(guān)部門或行業(yè)標(biāo)準應(yīng)該規(guī)定，業(yè)主把接地工程向具備專業(yè)接地設(shè)計和施工資質(zhì)的公司發(fā)包。目前，國內(nèi)只有30%的風(fēng)電接地工程是由專業(yè)公司做的，而70%的是由土建總包商來做。總體趨勢肯定是向?qū)I(yè)公司過渡，這方面應(yīng)該和國外成熟的市場接軌。”
據(jù)了解，今年開始，越來越多的風(fēng)電項目已經(jīng)意識到了這個問題，開始把接地工程作為單獨的專業(yè)工程面向?qū)I(yè)公司進行發(fā)包。
“盡管如此，國家有關(guān)方面還是要盡快推進風(fēng)電行業(yè)的防雷接地標(biāo)準制定，這是解決上述問題的關(guān)鍵。”佟建勛表示。
令人期盼的是，中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會秘書長祁和生向記者透露：“中科院電工研究所正在牽頭制定《風(fēng)電機組的防雷標(biāo)準》，目前初稿已經(jīng)出來。”相信不久的將來，風(fēng)電防雷的問題能得到妥善解決。
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