ZG风电场防雷接地技术.ppt

* * * 风电防雷接地技术 2010年3月5日 * 一、概述 接地系统是影响风电系统稳定、安全、可靠运行的一个重要环节，为了风电设备系统稳定的工作，须有一个接地参考点。 接地技术是一门复杂的实用技术，同时也是一门涵盖众多知识的边缘科学。人们对电现象的认识越深刻，各种设施对接地的要求就越复杂，因此，接地技术的种类、功能、规模、用途、保护范围都有了极大进步和改变，更显现出接地技术的重要性。 * 独立接地系统 将系统的直流地（逻辑地）与交流工作地，安全保护地和防雷地、供电系统地相互独立。 采用独立接地方式的目的，是为了保证相互不干扰，当出现雷电流时，仅经防雷接地点流入大地，使之与其它部分隔离起来。 * 共用接地系统 建筑物为钢筋混凝土结构时，钢筋主筋实际上已成为雷电流的下引线，在这种情况下要和防雷、安全、工作三类接地系统分开，实际上遇到较大困难，不同接地之间保持安全距离很难满足，接地线之间还会存在电位差，易引起放电，损害设备和危及人身安全。 考虑到独立专用接地系统存在实际困难，现在已统一采用防雷、安全、工作三种接地连接在一起的接地方式，称为共用接地系统。 在IEC标准和lTU相关的标准中均不提单独接地，国标也倾向共用接地系统。共用接地系统容易均衡建筑物内各部分的电位，降低接触电压和跨步电压，排除在不同金属部件之间产生闪络的可能，接地电阻更小。 张金辉主讲 * * 邻近建筑物之间危险的浪涌雷击 几 100 kA 几 10 kV 几 100 kV 几 kA 几 10 kA 几 10 kV 通信 线缆 OV 230 V~ 几 10 kA 几 kA Water / Gas 几 kA 几 ? 几 kA 几 ? 几 kA 几 ? 230V 冲击雷电流的特点 机理说明：由于流经避雷针及其引下线的雷电流是一种高频冲击波，其在地表下不传播时，各测试点上的电位随距雷电入地点A的距离而变化 0 2 4 6 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 K（%） （m） 8% 2% 20% 32% 40% 60% 80% 100% 32% 8% 测试点地电位相对百分数K= %和测试点距离 落雷点A的距离L之间的关系曲线 二、接地网的设计与施工 接地工程本身的特点就决定了周围环境对工程效果的决定性的影响,脱离了工程所在地的具体情况来设计接地工程是不可行的。设计的优劣取决于对当地土壤环境的诸多因数的综合考虑。 土壤电阻率、土层结构、含水情况、季节因数、气候以及可施工面积等等因数决定了接地网形状、大小、工艺材料的选择。 * 1、垂直接地极材料的选择 现在广泛使用的接地工程材料有各种金属材料(最常用的如扁钢)、接地体、降阻剂和低电阻接地模块系统等 接地体有金属接地体(角钢、铜棒和铜板)这类接地体寿命较短,接地电阻上升快,地网改造频繁,维护费用比较高,而且在岩石上打角钢也不是很现实的，但是低电阻接地模块,使用比较方便,几乎没有寿命的约束,各方面比较认可 降阻剂分为化学将阻剂和物理降阻剂,化学降阻剂自从发现有污染水源事故和腐蚀地网的缺陷以后基本上没有使用了,现在广泛接受的是物理降阻剂(也称为长效型降阻剂)。 * 长效型降阻剂 物理降阻剂(也称为长效型降阻剂)。物理降阻剂是接地工程广泛接受的材料,属于材料学中的不定性复合材料,可以根据使用环境形成不同形状的包裹体,所以使用范围广,可以和接地环或接地体同时运用,包裹在接地环和接地体周围,达到降低接触电阻的作用。并且,降阻剂有可扩散成分,可以改善周边土壤的导电属性。物理降阻剂有超过二十年的工程运用历史,经过不断的实践和改进,现在无论是性能还是使用施工工艺都已经是相当成熟的产品了。 * 中光低电阻接地模块 低电阻接地模块有是在通讯、广电等部门广泛使用的工程材料。基本成分是导电能力优越的非金属材料复合加工成型的,加工方法有浇注成型和机械压模成型的,一般来说浇注成型的产品结构松散、强度低、导电性能差,而且质量不稳定,一些小型厂家少量生产使用这样的办法; * ZGD-Ⅰ-2 ZGD-Ⅱ-1 ZGD-Ⅰ-3 高效接地模块极芯 高效接地模块 三、接地电阻降阻方法的选择 R=ρε/C （1） 为了达到降低接地网接地电阻之目的，首先需要从理论上研究降低接地电阻的方法。由公式（1）可以看出，降低接地电阻有以下两种途径，一是增大接地体几何尺寸，以增大接地体的电容 ；二是改善地质电学性质，减小土壤电阻率 和介电系数。 * 接地电阻的估算 * ρ(Ω。m)………土壤电