风力发电原理风电场防雷接地.ppt

风力发电原理与应用§7风电场的防雷和接地一、雷电的产生机理、危害及防护直击雷：雷云放电时，雷电流可达几百千安。通过被雷击物体时，产生大量的热量，使物体燃烧。

感应雷：雷电感应是雷电的第二次作用，即雷电流产生的电磁效应和静电效应作用。

在雷云向其他地方放电后，云与大地之间的电场突然消失，但建筑物的顶部或架空线路上的电荷不能很快泄入大地，残留的大量电荷相互排斥而产生强大的能量使建筑物震裂。同时，残留电荷形成的高电位，往往造成屋内电线、金属管道和大型金属设备放电，击穿电气绝缘层或引起火灾、爆炸。避雷针：由接闪器、支持构架、引下线和接地体四部分构成。
原理：使雷云先导放电通道所产生的电场发生畸变，致使雷云中的电荷被吸引到避雷针，并安全泄放入地。
避雷线：由悬挂在被保护物上空的镀锌钢绞线（接闪器）、接地引下线和接地体组成。主要用于输电线路、发电厂和变电站的防雷保护。
原理：与避雷针基本相同，但对电场畸变的影响比避雷针小。
避雷器：用来限制沿线路侵入的雷电过电压（或因操作引起的内过电压）的一种保护设备。
原理：实质上是一种放电器，把它与被保护设备并联，并在被保护设备的电源侧。避雷带和避雷网：在建筑物最可能遭到雷击的地方采用镀锌扁钢或镀锌圆钢，并通过接地引下线与埋入地中的接地体相连构成避雷带，再由避雷带构成的避雷网。
原理：避雷带、避雷网与避雷针及避雷线一样可用于直击雷防护。
接地装置：对地保持一个低的电位差，埋入地中并直接与大地接触的金属导体。
作用：使雷电流顺利入地，减小雷电流通过时的电位升高。二、接地的原理、意义及措施接地电阻：即接地装置对地电压与入地电流之比。它包括接地线、接地体的电阻以及接地体与土壤间的过渡电阻和大地的散流电阻。前两者较小，可忽略不计，主要是大地的散流电阻。故接地电阻与土壤的电阻率ρ成正比，与接地体的半径成反比。设接地装置（接地体）为一半径为的半球体，并认为接地体周围土质均匀。接触电压：即当电气设备绝缘损坏外壳带电时，有可能施加于人体的电压。为保证人身安全（≤50V）。

跨步电压：未触及该设备，但由于人在跨步过程中，两只脚所处的位置不同所产生的电压。同样不允许超过安全电压（≤50V）。工频接地电阻：对电力系统中的工作接地和保护接地，接地电阻是指工频交流（或直流）电流流过接地装置时所呈现的电阻。
冲击电阻：峰值电压与峰值电流之比。

冲击系数：一般用实验方法求得，在缺乏准确数据时，对集中的人工接地体或自然接地体的冲击系数，也可按下式计算：

式中：I为冲击电流幅值，kA；ρ为土壤电阻率，kΩ·m；l为垂直接地体或水平接地体长度，或环形闭合接地体的直径，或方形闭合接地体的边长，m；β及m为与接地体形状有关的系数，对垂直接地体β=0.9，m=0.8，对水平及闭合接地体β=2.2，m=0.9。接地的意义1．工作接地
为保证电力系统的正常运行，在电力系统的适当地点进行的接地，称为工作接地。在交流系统中，适当的接地点一般为电气设备，例如变压器的中性点；在直流系统中还包括相线接地。
2．逻辑接地
电子设备为了获得稳定的参考电位，将电子设备中的适当金属部件，如金属底座等作为参考零电位，把需要获得零电位的电子器件接于该金属部件上，如金属底座等，这种接地称为逻辑接地。该基准电位不一定与大地相连接，所以它不一定是大地的零电位。3．信号接地
为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地，称为信号接地。

4．屏蔽接地
将设备的金属外壳或金属网接地，以保护金属壳内或金属网内的电子设备不受外部的电磁干扰；或者使金属壳内或金属网内的电子设备不对外部电子设备引起干扰。这种接地称为屏蔽接地。法拉第笼就是最好的屏蔽设备。1．保护接地
为防止电气设备绝缘损坏而使人身遭受触电危险，将于电气设备绝缘的金属外壳或构架与接地极做良好的连接，称为保护接地。接低压保护线（PE线）或保护中性线（PEN线），也称为保护接地。停电检修时所采取的临时接地，也属于保护接地。

2．防雷接地
将雷电流导入大地，防止雷电伤人和财产受到损失而采用的接地，称为防雷接地。3．防静电接地
将静电荷引入大地，防止由于静电积累对人体和设备受到损伤的接地，称为防静电接地。而油罐汽车后面拖地的铁链子也属于防静电接地。

4．防电腐蚀接地
在地下埋设金属体作为牺牲阳极以达到保护与之连接的金属体，如输油金属管道等，称为防电蚀接地。牺牲阳极保护阴极的称为阴极保护。1）电气设备及设施宜接地或接中性线，并做到因地制宜，安全可靠，经济合理。

2）不同用途和不同电压的电气设备，除另有规定者外，应使用一个总的接地系统，接地电阻应符合其中最小值的要求。

3）接地装置应充分利用直接埋入水下和土壤中的各种自然接地体接地，并校验其热稳定。4）当电站接地电阻难以满足运行要求时，可根据技术经济比较，因地制