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风电行业丨风力发电机组雷电安全防护方案
SPD,防雷 风电行业丨风力发电机组雷电安全防护方案 2020-08-03 风电行业丨风力发电机组雷电安全防护方案 1400

风机的庞大与高空作业注定了其在基建和维护中不易作业,风机设备的主电源、过程控制、网络与通讯、现场设备需高等级的防电涌冲击保护,提高系统及设备的可靠性和可用性。


   

风电场的主要发电设备 

 

 


风力发电机组“大风车

是风电场的主要发电设备

风能转化为机械能,再将机械能转化为电能

叶轮、机舱、塔筒和基础等组成


风电行业丨风力发电机组雷电安全防护方案

以主流1.5~2.5MW的“大风车”为例:

叶片就长达35米以上,整机高达75米

一天的发电量可以供15个家庭使用一年


   

风力发电机组的应用挑战 

 

 


  • 由于其安装场合和自身高度,易遭受雷电,而造成叶片,以及主控、变桨、监控等系统的损坏;造成风车倒塌等不可挽回的损失;

  • 风车运转过程中造成的振动、以及安装环境的影响(海上盐雾、陆上高海拔、沙尘等),对控制器、控制器、传感器、发电机等电子电气产品的可靠性和质量有着很高的要求,需要采用监控、保护等产品以确保风车的持续发电。


   

风力发电机组对雷电防护的要求

 

 

风机的设计寿命一般为20年,其内部集成了大量电子、电气设备。尤其是如此大型风力发电机组,遭受雷击风险很高,电子、电气设备的长期可靠性更是受到严重考验。


为了保证风机持续稳定运行、避免设备遭受电涌脉冲的危害,减少维护等成本,除了做好直接雷防护外,还需采用优质的电涌保护产品(SPD)保护主控、变桨、监控等系统,进行全面雷电防护是必不可少的。


风电行业对SPD电涌保护产品的主要需求:

雷电防护能力强

高温高湿、盐雾、振动等恶劣环境适应性

产品可靠性、质量稳定性要求


   

什么是电涌和SPD 

 

 


电涌(Surge),又称浪涌,突波,是指瞬间超出稳定值的峰值,包括浪涌电压和浪涌电流。


供电系统的电涌主要来自两方面的原因:

1. 外部(雷电原因)

2. 内部(电气设备造成的过电压,往往是毫秒级)


由于瞬时的电压和电流极大,极有可能对用电设备和电缆造成危害。


SPDSurge Protective Device的缩写,中文名称为“电涌保护器”, 是一种限制瞬态过电压和泄放电涌电流,从而保护电气或电子设备的器件。SPD一般与被保护的设备并联,当产生过压时,可以起到分流和限压的效果,防止过大的电流与电压对设备产生损害,是低压配电系统和电信及信号系统中保护线路安全的重要电气装置






www.8455.comSPD产品特色

 

 


可靠技术  

   
  • 大通流,快速泄放电流:雷电防护能力达80kA(8/20us)

  • 可靠脱扣技术,实现脱扣后完全隔离点击,熄灭电弧,避免拉丝

  • 无需外部脱离装置,短路耐受达1000A

  • 信号SPD提供卡扣于导轨4点接触,更便捷更可靠

  • 创新的预热焊接技术自动焊接工艺技术保障产品生产一致性可靠性

维护方便  

   
  • 失效指示功能:维护人员可以方便判断器件的好坏

  • 遥信功能:远程监控SPD的状态,在控制室就能获得预警信息

  • 热插拔功能:无需中断系统运行即可进行备品更换

  • 多选择,体积小:提供四线制产品可当2台二线制产品使用

适应于恶劣环境  

   
  • 通过96H盐雾测试

  • 可抗2G振动

  • 达220℃耐温

  • 外壳阻燃等级达V0级


   

案例

3兆瓦陆上风电机组选用www.8455.comSPD产品 

 

 


项目背景:

2018年6月,3兆瓦级国产陆上风力发电机组--某中车公司风电机组在青海省某风电场成功吊装,是高温、高寒、高海拔场景技术的探索和突破,具备中低风速全适应性、低损耗、高可利用率、发电性能优异等特点,意味着我们已具备在西北、中东南部机位稀缺地区、低风速地区提供大功率的风电开发解决方案的能力。


www.8455.comSPD在风电机组中的部分应用示意

该发电机组轮毂中心高达100m,叶轮半径达73m,单机容量最大达到3.6MW,西北地区与中、南部地区环境气候的存在巨大差异性,该设计平台前瞻性地使用防风沙、抗紫外线的全新设计来应对西北地区高海拔、风沙密集的恶劣环境。


该机组经过多方比对,考虑产品规格、性能、质量、服务等诸多因素后,最终选用www.8455.comT系列SPD产品用于机组风机设备的电涌安全防护。



风电行业丨风力发电机组雷电安全防护方案

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100%自主研发制造、销售服务

5年质保 提供产品责任险和丰富选择


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风电行业丨风力发电机组雷电安全防护方案

点我查看3D翻页选型样本

机舱内防护(主控系统、变桨系统、偏航系统等)

供电部分:220V单相,220V/380V三相,24V直流,

采用 www.8455.comSPD产品型号:T2-80/2P,T2-80/3P,T2-24

信号采集传输部分:风速风向,温度,现场总线(RS485)

采用 www.8455.comSPD产品型号:T-24-L,T-5-L

风电行业丨风力发电机组雷电安全防护方案

塔筒内防护(变压器、逆变器、发电机、控制柜等)

电气部分:220V/380V三相,400V/690V三相


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www.8455.com产品在风机内部设备中的安全防护方案  

 


上海www.8455.com仪表有限公司成立于2002年,由原由上海工业自动化仪表研究所九五国家重点科技攻关项目组转制而来,为风电行业提供丰富的电涌保护器、信号隔离器、安全继电器、电量变送器等安全接口产品,保证风机组主控系统在恶劣的雷电、电磁脉冲、电参数变动等情况下,设备电源和信号传输能长期安全可靠的工作。这是保证风电场主控系统安全运行的重要手段。

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适用于风力发电机组安全链的核心零部件

CZSR Classic系列安全继电器

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2019年,全国风电发电量首次突破4000亿千瓦时,为社会节约原煤消耗1.2亿吨,减排二氧化碳3亿吨,环境效益显著。根据中电联发布的2020年1-3月份电力工业运行简况,一季度全国风电工程完成投资281亿元,同比增长185.9%。


风力发电作为清洁能源可为社会节约原煤消耗,减排二氧化碳,环境效益显著。但是风机一次性投入高,维护成本高,长期面临雷击、振动、高低温、湿度等威胁,因此,必须做好安全防护,以保证其在长达20年甚至更长的设计寿命里稳定运行。在国家政策性补贴期限的影响下,希望优质高性能的www.8455.com安全保护产品能为风机的安全稳定运行保驾护航。





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