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青藏高原地区风力发电机组的雷电工程防护设计(6)

北极星电力网技术频道    作者:庄严 李强   2010/11/26 16:09:25   

  所属频道:  风力发电    关键词:  风力发电机组 防雷工程 青藏高原

  根据铁路相关资料显示在青藏线上遇到的最大问题就是冻胀灾害,由于冻土存在一定的冻胀系数,在进行风机基础设计时水泥基础与冻土及钢筋的冻胀系数不同,往往会造成基础开裂变形、当冻土处于消融期时会发生基础沉降等工程问题。

  3.2.2冻土地区的接地工程设计

  多年冻土区的接地设计,应开率实际情况,对于土壤电阻率在3000Ω.m以上地区如果严格按照风力发电机接地电阻4Ω执行其经济成本将成倍增长。对于,高土壤电阻率条件一方面可以考虑在局部范围内按照就近原则进行多机联合接地,工频接地电阻可放宽在10-30Ω之间。同时对于接地材料的选择,应避免使用容易形成金属电位差的材料,尽量避免使用铜材。在使用镀锌钢材时应考虑冻胀的问题,在焊接时做加强保护。由于多年冻土区的冻土层平均厚度均超过800mm,所以在实际施工时应尽量使水平接地体出于冻土层下,并且禁止使用化学类降阻剂,由于化学类降阻剂需要大量的水稀释,大量的水会造成冻土层的加厚,并加重

  冻胀灾害。可使用物理性降阻剂进行换土填充,同时在深层冻土区,冻土层厚度超过1000mm时,可考虑使用接地风筒,提高地网层的空气流动,降低冻土层的温度,达到稳定接地电阻的目的。图8给出了在冻土条件下天然承台基础的接地网设计方法,主要采用扩大地网面积与垂直接地体结合的方式,但在冻土区应考虑垂直接地体的实际施工难度,建议采用钢管作为垂直接地体。

  图8.天然承台基础的地网设计

  4.结束语

  对于风力发电机组在高原地区的建设问题,本文仅仅考虑了其中的一小部分,而对于高原地区风力发电机组面临的问题更多。在高原地区建设风力发电场在世界范围内也仅仅中国具有一定的地理条件,尤其在工程施工上可以借鉴青藏铁路在防雷、接地工程中的问题解决方案,为风场建设提供了独一无二的优势资源。对于高原地区风力发电机

  组的针对性防雷工程设计本文仅进行了浅析,由于工程经验实不足文中不免诸多问题,还希望读者包涵,欢迎交流。

  参考资料:

  1.庄严;东北浅层冻土工程结构设计.第六届中国国际防雷论坛2007;

  2.关象石、庄严、张远鹏;膨胀石墨材料在冻土环境中的接地应用.第六届亚洲(中日韩)国际防雷论坛2009;

  3.胡玲郭卫东等;青海高原雷暴气候特征及其变化分析.气象,2009年第11期

  4.邱传睿、安乾栋等;青藏线雷电活动规律及电子设备雷害防护方法的研究.铁道通信信号2002年第38卷第9期

  5.庄严;风力发电机直击雷的防护.风能设备2009年第10期

      6. 四川省雷电监测公报.四川省气象局 2008

来源:新疆金风科技股份有限公司
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