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风电场防雷,经受雷击考验

2017-07-22 浙江雷升电子有限公司 阅读

风电机组都设置在风力强大、雷电多发的海岸、丘陵、山脊等地区的制高点,并远离其它高大物体,因此更易遭受雷击。如何做好风电机组的综合防雷显得非常重要。


为了及时总结交流风电行业在防雷设计、工程技术领域取得成果和实践经验、探讨交流实践中存在的问题与解决方案,近年来,中国农机工业协会风能设备分会、中国农业机械工业协会风力机械分会等专业机构,举办了多场次风电防雷方面的培训会、研讨会、论坛,这对提高我国风电行业整体防雷设计、工程技术水平起到了积极的推动作用。


本篇转发金风科技升压站遭雷击的案例说明,只要风电产业链上的专业厂家相互协作、密切配合,遵照风电防雷标准规范,根据风电机组的实际情况,制定合适的综合防雷方案,必定会大大降低雷击故障造成的电力损失和停机故障。


一声巨响后,升压站设备遭雷击、电网大幅波动、站用变压器跳闸。而50台GW115/2000机组仍在接近于满负荷地运行着,无一脱网,成功“低穿”。我们并不应感到惊讶,因为这次事件只是对金风科技产品技术水平又一次不期地验证。

 

事情的发生,就这么突然。

 

7月5日夜,全国大面积降雨。凌晨3:15左右,位于宁夏的某风电场实时风速已达11m/s,一道突然泛起的白色弧光瞬间照亮了整个升压站,伴随而来的是“嘭”的一声巨响。熟睡中的人们被惊醒,察觉到这声巨响并不简单,极可能是升压站变电设备被雷电击中所致。



事件发生后,风场值班员迅速启动应急预案,全站人员紧急集合。经过细致排查,他们通过监控录像回放发现,在仅仅1秒的时间内,一道闪电击中了升压站主站设备门型架,造成了电网波动,站用变压器跳闸。但令运行人员感到惊讶的是,全场50台金风科技GW115/2000机组仍在接近于满负荷地运行着,无一脱网。

 

这次由雷击引起的电网故障,从发生到恢复正常总共持续了60ms,机组并网点电压均低于20%额定电压。其中,有将近20ms的时间机组并网点电压跌至零电压,但机组运行稳定。

 

对于风电机组的低电压穿越能力,在《风电场接入电网技术规定》(国家电网公司企业标准Q/GDW_392-2009)中有明确规定:一是风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力;二是风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时,风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。

 

可以说,金风科技机组在本次事件中的低电压穿越能力,完全符合电网公司的上述标准。正是由于这些机组在低电压穿越模式下的持续运行,维持了电网稳定,避免了事故扩大,保障了客户的利益。

那么,这些机组为何能有如此优异的表现?

 

一方面,这取决于GW115/2000机型本身所具有的优秀特质。

 

金风科技拥有超过20年的风电机组开发经验,结合大数据背景开发的GW115/2000机组产品,基于成熟的1.5MW及2.5MW机型平台,因而在市场应用中表现稳定。该公司与国际一流的供应商保持良好和长期的合作关系,关键零部件始终采用一流品牌产品,使GW115/2000机组具备更高的可靠性。基于直驱机组的全功率变流技术特征,使GW115/2000机型具备更出色的低电压穿越性能,在进行低电压穿越时更游刃有余。

 

另一方面,这还得益于事件风场运维人员的工作水平。

 

在机组运维工作中,金风科技全员贯彻落实“精益维护”原则,秉持良好的工作习惯,认真负责的工作态度,确保机组始终保持在一个健康稳定的运行状态。本次雷击事故的结果,正是上述工作的最佳注解:如果机组的主控、变流、水冷、机舱、变桨系统中的任何一个部件出现故障,尤其是对各电气控制部件电源起保障作用的UPS电源类部件出现问题,机组都无法完成低电压穿越,从而故障停机。

 

如果说一个事件发生的背后,可能隐藏着300个与其有关的潜在事件与诱因。那么在这次的雷击事件背后,我们或许能发现,金风科技为实现产品的高技术水平与高可靠性,所作出的无数努力。


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