風(fēng)電場(chǎng)防雷與接地

前言

第1章 雷電放電與雷電參數(shù)

1一雷電的形成機(jī)制

1.1.1 積雨云、雷雨云的電結(jié)構(gòu)

1.1.2 積雨云的起電機(jī)制

1.2 雷電放電機(jī)制

1.2.1 閃電的形成與類型

1.2.2 地閃的類型及其特性

1.2.3 人工觸發(fā)閃電及閃電的形成機(jī)制

1.3 雷電表征參數(shù)與測(cè)量

1.3.1 雷電表征參數(shù)

1.3.2 雷電表征參數(shù)測(cè)量

1.4 工程中的雷電模型

1.4.1 工程界對(duì)雷電的描述

1.4.2 雷電放電的工程模型及計(jì)算

1.4.3 全球電路和地球與雷雨云之間的電荷輸送

參考文獻(xiàn)

第2章 雷電效應(yīng)及其危害

2.1 雷電對(duì)人體的生理效應(yīng)

2.1.1 雷電流對(duì)人體的作用機(jī)理

2.1.2 影響雷電對(duì)人體生理效應(yīng)的因素

2.2 雷電的光、熱、沖擊波與機(jī)械效應(yīng)

2.2.1 雷電的光效應(yīng)

2.2.2 雷電的熱效應(yīng)

2.2.3 雷電的沖擊波效應(yīng)

2.2.4 雷電的機(jī)械效應(yīng)

2.3 雷電的靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)

2.3.1 雷電的靜電感應(yīng)

2.3.2 雷電的電磁感應(yīng)

2.4 雷電導(dǎo)致的暫態(tài)電位升高

2.4.1 暫態(tài)電位升高的原理

2.4.2 暫態(tài)電位升高的危害

2.5 雷電電涌過(guò)電壓的危害

2.5.1 電涌過(guò)電壓的產(chǎn)生與危害

2.5.2 如何防備電涌過(guò)電壓

參考文獻(xiàn)

第3章防雷裝置工作原理與運(yùn)行維護(hù)

3.1 避雷針

3.1.1 避雷針的原理和結(jié)構(gòu)

3.1.2 避雷針的保護(hù)范圍

3.1.3 避雷針(帶、網(wǎng))的檢查與維護(hù)

3.2 避雷線

3.2.1 避雷線的保護(hù)范圍

3.2.2 避雷線的檢查維護(hù)

3.3 避雷器

3.3.1 避雷器的工作原理及類型

3.3.2 避雷器的性能參數(shù)

3.3.3 避雷器的檢查和維護(hù)

3.4 避雷帶和避雷網(wǎng)

3.5 電涌避雷器

3.5.1 電涌及電涌保護(hù)

3.5.2 電涌避雷器的原理、類別

3.5.3 電涌避雷器的主要參數(shù)

3.6 新型防雷裝置

參考文獻(xiàn)

第4章 風(fēng)電場(chǎng)防雷保護(hù)

4.1 風(fēng)電機(jī)組

4.1.1 風(fēng)電機(jī)組防雷保護(hù)的必要性

4.1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷保護(hù)區(qū)

4.1.3 葉片的防雷保護(hù)

4.1.4 機(jī)艙的防雷保護(hù)

4.1.5 塔筒的防雷保護(hù)

4.1.6 風(fēng)電機(jī)組各部件之間的連接

4.1.7 風(fēng)電機(jī)組感應(yīng)雷保護(hù)

4.2 箱式變電站

4.3 集電線路

4.3.1 集電線路的感應(yīng)雷過(guò)電壓

4.3.2 集電線路的直擊雷過(guò)電壓

4.3.3 集電線路雷擊跳閘率的計(jì)算

4.3.4 集電線路的防雷保護(hù)措施

4.4 升壓站

4.4.1 升壓站的直擊雷保護(hù)

4.4.2 升壓站的侵入波保護(hù)

4.4.3 升壓站變壓器的防雷保護(hù)

4.5 海上風(fēng)電場(chǎng)

4.5.1 海上風(fēng)電場(chǎng)概述

4.5.2 海上風(fēng)電場(chǎng)電氣系統(tǒng)

4.5.3 海上風(fēng)電場(chǎng)的防雷特點(diǎn)

參考文獻(xiàn)

第5章 風(fēng)電場(chǎng)二次系統(tǒng)防雷

5.1 風(fēng)電場(chǎng)的二次設(shè)備與二次回路

5.1.1 風(fēng)電場(chǎng)主要二次設(shè)備

5.1.2 風(fēng)電場(chǎng)二次系統(tǒng)

5.2 風(fēng)電場(chǎng)二次系統(tǒng)

5.2.1 接地

5.2.2 均壓

5.2.3 屏蔽

5.2.4 限幅

5.2.5 隔離

5.3 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

5.3.1 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)受雷電影響的原因、形式和途徑

5.3.2 電源感應(yīng)雷防護(hù)

5.3.3 信號(hào)線感應(yīng)雷防護(hù)

5.3.4 電子信息系統(tǒng)防雷器材及其安裝

5.3.5 輔助防雷方法

5.4 計(jì)算機(jī)房

5.4.1 雷電對(duì)計(jì)算機(jī)房影響的原因、形式和途徑

5.4.2 計(jì)算機(jī)房防雷的主要措施

5.4.3 計(jì)算機(jī)房防雷主要器材及其安裝

5.5 低壓供電系統(tǒng)

5.5.1 低壓供電系統(tǒng)遭雷電影響的原岡、形式和途徑

5.5.2 低壓供電系統(tǒng)的防雷保護(hù)措施

5.5.3 低壓供電系統(tǒng)防雷的器材及其安裝

參考文獻(xiàn)

第6章 接地系統(tǒng)

6.1 接地的基本概念

6.1.1 接地系統(tǒng)和非接地系統(tǒng)

6.1.2 電力系統(tǒng)的接地方式

6.1.3 電氣設(shè)備的接地方法

6.2 接地的類型

6.2.1 接地的分類

6.2.2 接地的目的

6.3 接地的基本要求

6.3.1 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地基本要求

6.3.2 電氣設(shè)備接地的基本要求

6.4 電氣安全

6.4.1 電氣安全及其特點(diǎn)

6.4.2 安全電流與安全電壓

6.4.3 電氣事故的類型與預(yù)防措施

參考文獻(xiàn)

第7章 接地裝置

7.1 接地體的安裝

7.2 接地導(dǎo)體截面選擇計(jì)算

7.2.1 圓棒形電極

7.2.2 圓環(huán)形電極

7.2.3 圓盤(pán)形電極

7.2.4 扁鋼和角鋼的等值半徑

7.2.5 各種水平接地電極

7.3 接地體的接地防腐要求

7.3.1 接地材料的應(yīng)用要求

7.3.2 接地材料的腐蝕分析

7.3.3 防腐材料的應(yīng)用要求

7.4 接地系統(tǒng)常用材料

7.4.1 鋼接地材料與銅接地材料性能比較

7.4.2 降阻材料性能研究

7.4.3 防腐材料性能研究

7.4.4 工程上常用的防腐降阻材料

參考文獻(xiàn)

第8章 接地設(shè)計(jì)

8.1 接地電阻

8.1.1 工頻接地電阻與沖擊接地電阻

8.1.2 影響沖擊接地電阻的主要因素

8.1.3 接地電阻的要求

8.1.4 風(fēng)電場(chǎng)對(duì)接地電阻的要求以及升壓站中性點(diǎn)接地方式

8.1.5 降低接地電阻的措施

8.1.6 接地電阻的計(jì)算

8.2 陸上風(fēng)電場(chǎng)接地

8.2.1 接地電阻的計(jì)算

8.2.2 陸上風(fēng)電機(jī)組接地電阻計(jì)算

8.2.3 陸上風(fēng)電機(jī)組降低接地電阻的方式

8.2.4 陸上升壓站接地計(jì)算

8.3 海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的接地計(jì)算

8.3.1 模型的建立和仿真計(jì)算條件

8.3.2 五種典型的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的接地計(jì)算分析

8.3.3 影響接地電阻的因素分析

8.4 接地阻抗對(duì)海上風(fēng)機(jī)槳葉引雷能力的影響

8.4.1 風(fēng)機(jī)模型的建立

8.4.2 試驗(yàn)場(chǎng)地的設(shè)計(jì)

8.4.3 試驗(yàn)條件及設(shè)備的選取

8.4.4 試驗(yàn)方法的確定

8.4.5 試驗(yàn)結(jié)果及分析

參考文獻(xiàn)

第9章 接地系統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)

9.1 接地的模擬實(shí)驗(yàn)法

9.1.1 模擬實(shí)驗(yàn)

9.1.2 水槽模擬實(shí)驗(yàn)法

9.2 接地電阻的測(cè)量

9.2.1 接地電阻測(cè)量的目的

9.2.2 測(cè)量接地電阻的基本原理

9.2.3 測(cè)量接地電阻的方法

9.2.4 影響接地電阻測(cè)量結(jié)果的因素及消除方法

9.2.5 海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)接地阻抗的測(cè)試方法

9.3 土壤的電阻率的測(cè)量

9.3.1 測(cè)量電阻率的方法

9.3.2 測(cè)量時(shí)注意事項(xiàng)以及要求

9.4 接觸電壓、電位分布和跨步電壓的測(cè)量

9.4.1 接觸電壓的測(cè)量

9.4.2 電位分布及跨步電壓的測(cè)量

9.4.3 用接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量接觸電壓和跨步電壓

9.4.4 校驗(yàn)安全性

參考文獻(xiàn)

第10章 風(fēng)電工程防雷接地設(shè)計(jì)案例

10.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

10.1.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的泄流途徑

10.1.2 風(fēng)機(jī)直擊雷防護(hù)

10.1.3 風(fēng)機(jī)感應(yīng)雷防護(hù)

10.1.4 風(fēng)機(jī)等電位措施

10.1.5 風(fēng)機(jī)屏蔽措施

10.2 陸上風(fēng)電場(chǎng)接地實(shí)例

10.2.1 陸上風(fēng)電機(jī)組接地實(shí)例

10.3 集電線路防雷設(shè)計(jì)實(shí)例

10.3.1 計(jì)算模型的建立

10.3.2 風(fēng)電場(chǎng)集電線路雷擊事故實(shí)例分析

10.3.3 集電線路防雷措施的改進(jìn)

10.4 海上升壓站平臺(tái)的雷電防護(hù)與接地

10.4.1 升壓站的結(jié)構(gòu)分層

10.4.2 直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)

10.4.3 感應(yīng)雷防護(hù)設(shè)計(jì)

10.4.4 接地設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書(shū)是《風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)叢書(shū)》之一，介紹了雷電作用機(jī)制和雷電效應(yīng)、防雷裝置工作原理與運(yùn)行維護(hù)、接地的類型及要求、接地裝置與接地材料、接地測(cè)量技術(shù)等雷電防護(hù)知識(shí)；著重闡述了風(fēng)電機(jī)組及箱式變電站的雷電防護(hù)、風(fēng)電場(chǎng)集電線路的雷電防護(hù)、風(fēng)電場(chǎng)升壓站的雷電防護(hù)以及風(fēng)電場(chǎng)二次系統(tǒng)的雷電入侵防護(hù)、陸上風(fēng)電場(chǎng)的接地計(jì)算及降低接地電阻的措施、海上風(fēng)電機(jī)組的接地仿真計(jì)算等；最后并結(jié)合設(shè)計(jì)案例歸納總結(jié)出風(fēng)電場(chǎng)雷電防護(hù)和接地的特點(diǎn)。

二妹山風(fēng)電場(chǎng)是省內(nèi)已建成發(fā)電的最大的風(fēng)電場(chǎng)，也是全國(guó)建設(shè)速度最快的風(fēng)電項(xiàng)目。

除了二妹山風(fēng)電場(chǎng)外，天河口、大洪山、武勝關(guān)、中華山、壽山等風(fēng)電場(chǎng)也陸續(xù)開(kāi)工，總投資約62億元，總裝機(jī)83萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)于2015年全部建成。我市憑借風(fēng)力，做大風(fēng)電文章，全力打造綠色能源大市。

前言

第1章緒論

第2章風(fēng)能資源評(píng)估

第3章風(fēng)電場(chǎng)選址技術(shù)及實(shí)例分析

第4章風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)

第5章風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越技術(shù)

第6章風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量測(cè)試

第7章雙饋式風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行與故障維護(hù)

第8章直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行與故障維護(hù)

第9章風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行、監(jiān)控與管理

參考文獻(xiàn)

國(guó)電龍?jiān)措娏瘓F(tuán)股份公司所屬江蘇如東30兆瓦潮間帶試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)全部建成并投產(chǎn)發(fā)電，標(biāo)志著龍?jiān)措娏ǔ闪藝?guó)內(nèi)第一個(gè)潮間帶風(fēng)電場(chǎng)。龍?jiān)措娏K如東30兆瓦潮間帶試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)是龍?jiān)措娏憫?yīng)國(guó)家號(hào)召，為國(guó)家大規(guī)模開(kāi)發(fā)海上（潮間帶）風(fēng)電場(chǎng)積累經(jīng)驗(yàn)而建設(shè)的試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)。風(fēng)電場(chǎng)共安裝了9個(gè)國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家的16臺(tái)海上試驗(yàn)機(jī)組，單機(jī)容量分別為1.5兆瓦風(fēng)機(jī)6臺(tái)、2.0兆瓦風(fēng)機(jī)6臺(tái)、2.5兆瓦風(fēng)機(jī)2臺(tái)和3.0兆瓦風(fēng)機(jī)2臺(tái)，總?cè)萘?.2萬(wàn)千瓦。項(xiàng)目于2009年6月15日開(kāi)工建設(shè)，2010年9月28日全部投產(chǎn)發(fā)電。

中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司所屬江蘇如東潮間帶試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)近日投產(chǎn)發(fā)電，標(biāo)志著我國(guó)建成國(guó)內(nèi)首個(gè)海上潮間帶風(fēng)電場(chǎng)。這個(gè)位于江蘇省如東縣的30兆瓦潮間帶風(fēng)電場(chǎng)，由國(guó)電集團(tuán)所屬上市公司龍?jiān)措娏ν顿Y建設(shè)，是為國(guó)家大規(guī)模開(kāi)發(fā)海上潮間帶風(fēng)電場(chǎng)積累經(jīng)驗(yàn)而建設(shè)的試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)。風(fēng)電場(chǎng)共安裝由國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)廠家生產(chǎn)的16臺(tái)海上試驗(yàn)機(jī)組，總?cè)萘?．2萬(wàn)千瓦，于2009年6月15日開(kāi)工建設(shè)，2010年9月28日全部投產(chǎn)發(fā)電。

我國(guó)潮間帶海域廣闊，適合建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)的資源比近海深水段區(qū)域更為豐富，但由于潮水漲落起伏的影響，潮間帶漲潮時(shí)平均水深只有1．5米，且一天中高水位持續(xù)時(shí)間只有兩三個(gè)小時(shí)，對(duì)風(fēng)電基礎(chǔ)施工和安裝技術(shù)提出了新的要求。建設(shè)海上潮間帶風(fēng)電場(chǎng)在世界上沒(méi)有成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。龍?jiān)措娏νㄟ^(guò)試驗(yàn)和摸索，研究制定了適合潮間帶風(fēng)電場(chǎng)施工特點(diǎn)的專用設(shè)備，優(yōu)化和改進(jìn)了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工方案，建成了這個(gè)我國(guó)乃至全球首個(gè)潮間帶風(fēng)電場(chǎng)。

經(jīng)過(guò)近年爆炸式增長(zhǎng)，我國(guó)發(fā)展風(fēng)電的腳步開(kāi)始由陸地邁向擁有豐富風(fēng)資源的大海，今年7月我國(guó)已建成首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)——上海東海大橋10萬(wàn)千瓦海上風(fēng)電示范項(xiàng)目 。