宁武东马坊风能场一期风电机组防雷接地工程设计

论文摘要

近年,我国风电产业发展势头迅猛,随着风电机组单机容量和风电场规模逐渐增大,风电机组塔筒越来越高,加之风力发电机组安置于海边、旷野、山顶等环境中,雷电已成为危及风电场安全运行的一大自然灾害华能宁武东马坊风电工程是列入山西省风力发电规划的山西省和忻州市重点建设项目,一期装机容量49.5MW,共计安装33台1500kW风力发电机组。项目审批用地面积11.4876公顷,33台风电机组南北跨度大、布置较为分散。风能场地处华北山地地带,海拔2000m左右、地势高峻,土壤电阻率较大,雷暴活动频繁,要求每台风电机组防雷接地冲击接地电阻在4Ω以下,工程设计难度较大。本文客观准备的对风能场地埋、地质、土壤,环境,气候气象以及雷电活动规律等进行了充分的现场调研。认真分析雷电对风电机组的危害方式,根据场地特征的不同将33台风电机组分成A、B、C三组,并依据国家规范和标准相应的设计出A、B、C三种类型防雷接地地网设计方案。每一类型的设计方案均通过技术论证,确保实施后地网性能稳定运行、满足项目要求。做到全面规划、技术先进、经济合理,为华能宁武风能场在雷电环境中的安全运行保驾护航。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 第2章 雷电和雷电危害
• 2.1 雷电是蕴含都巨大能量的自然现象
• 2.1.1 雷电的形成条件
• 2.1.2 雷电的分类
• 2.1.3 雷电参数
• 2.2 雷电灾害的形成机理
• 2.2.1 雷击的选择性
• 2.2.2 雷电的成灾至害的原因
• 第3章 雷电对风电场的危害与防雷接地的重要性
• 3.1 雷电对风电场的危害
• 3.1.1 我国风电场安全运行受雷电影响现状
• 3.1.2 雷电对风电场的危害形式
• 3.2 风电场防雷接地的意义
• 3.2.1 现代雷电防护体系
• 3.2.2 风电场防雷接地项目应结合环境特征进行因地制宜的设计
• 第4章 风电场防雷接地技术
• 4.1 接地电阻
• 4.1.1 接地电阻概述
• 4.1.2 工频接地电阻测量
• 4.1.3 工频接地电阻计算
• 4.1.4 工频接地电阻与冲击接地电阻换算
• 4.2 土壤电阻率
• 4.2.1 影响土壤电阻率的因素
• 4.2.2 土壤电阻率测量
• 4.3 接地材料
• 4.3.1 金属接地体
• 4.3.2 专用接地体
• 4.3.3 辅助接地材料
• 4.4 降低接地电阻的方法
• 4.4.1 更换低土壤电阻率的土质
• 4.4.2 增加接地极埋设深度
• 4.4.3 多支线外引接地
• 4.4.4 人工改变土壤性质
• 4.4.5 利用水体、与水接触的钢筋混凝土作为流散介质
• 4.4.6 各种降低接地电阻方法的综合比较
• 第5章 宁武东马坊风电场一期防雷接地工程设计
• 5.1 工程勘测报告
• 5.1.1 项目概况
• 5.1.2 地理环境
• 5.1.3 气候气象条件
• 5.1.4 雷电活动规律
• 5.1.5 土质特征
• 5.1.6 风电机组参数
• 5.2 设计原则与指导思想
• 5.2.1 国家现行安全、消防、环保等法律、法规、管理规定
• 5.2.2 国家现行防雷接地设计、施工、验收相关标准与技术规范
• 5.3 工程设计实施综述
• 5.4 项目实施
• 5.4.1 接地形式与所需材料、设备
• 5.4.2 施工要求及接地体安装方法
• 5.4.3 A型地网项目实施细则
• 5.4.4 B型地网项目实施细则
• 5.4.5 C型地网项目实施细则
• 第6章 宁武东马坊风能场一期防雷接地工程性能论证
• 6.1 地网稳定性论证
• 6.2 地网散流能力分析（接地电阻）
• 6.2.1 A型地网散流能力分析
• 6.2.2 B型地网散流能力分析
• 6.2.3 C型地网散流能力分析
• 6.3 地网效能综合评定
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果