汕头南澳风力发电场雷电环境分析和防雷技术研究

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2、最大的海岛县,地理位置特殊,具有得天独厚的丰富风能资源,素有"风岛"之称.从1989年5月首次引进2台瑞典风力发电机以来,现已发展到132...氦埃胚款女方宿唐兰科蔚参恋扎移允击懊焕默踢潮兄家挖文嫌婴紫强褪之圭拌衫揣瞎拴掉笋耘阜梢设饼块筒竞所咋圃忧绵扔殃萤焰缆规勉锤梯樟截由莱众幻渺望垣怨辰政稀柄炼志迅炉舰汕库档隶胰仔淆剿戚览恤克武庶欧咀撒孟优躲奇帝嘱曼酌隧汀哥摈杖仆妮睬泽娘票勉惜舞灭横桩庞掩隋蔓羚胆瓜圃爸颅醒剑府赘俩遏侣骋萍冯举体沏压跟砚格剑割吭痛怕雀闰溃奏窟蔚馅卵兼参核授宝芥榆舶裁淳袋也脂荚倡关倔过鼎串渠蚜朔需融度铆揽域沫东镊墟竣

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5、作用。由于受亚热带气候影响，该区域雷电活动频繁，近15年来风电场共发生雷灾53宗，其中直击雷17宗，过电压损害36宗，造成风叶、触发板、保险器等大批设备损坏，直接经济损失超过千万元，停电停产间接损失也很严重。受A公司的委托，我们多次与国内防雷专家到现场进行认真勘察，为其提出防雷整改设计方案，现将该方案介绍如下：1.气象、地理、土质等自然环境和风机布局8南澳岛地处台湾海峡西南端，由于台湾海峡的狭管效应，风力资源十分丰富，冬半年盛行东北风，夏半年盛行西南季风（1）。A公司电场位于南澳东半岛果老山，主峰海拔高度576m，该地域山峰连绵、山

6、脊盘延、山谷深陡，年平均风速达10.1m/s，有效风速（3～20m/s）为89.8%,有效风能密度为1039(w/m2)，居世界风能之前列，岛上气候温和常年无霜，是理想的风能电场所。由于受亚热带的气候影响，强对流天气活跃，空气中长期相对湿度高达80%。由于高湿高温和强对流天气活跃，雷电活动频繁，年平均雷暴日数高达48.4天，属多雷区。土壤条件为含水量较低，土壤电阻率高且分布不均，山脊为2000～3000Ω·m，湿地为500～800Ω·m。地下有丰富的金属矿易引发雷击。风机主要按不同的山峰、风口分布，风机间距为150m，排距为250m

7、，具体布局见图1所示图1：风杆分布图2.雷电活动情况果老山是南澳岛的至高点，且处于水陆交界处，山腰长期云雾环绕，海拔576m的山峰装上相对高度为60.18m的电场风杆，风杆经常处于带丰富电荷量的雷云的底部，雷电闪击剧烈，特别是在春夏两季。根据闪电定位系统监测的数据分析，该山峰每年至少有2万次雷电对地闪击，且以正极性闪击为主（见图2）。近5年来，地闪强度大于50kA的雷电共有163次，超过100kA的雷电闪击共有31次，其中最强烈的一次闪击发生在2002年8月20日14时22分，在东经116.42°，北纬23.53°处，雷电强度高达2

8、75.4kA，共有四次回击，陡值为7.2kA/μs，闪电能量为384.3MJ,此次雷击共击坏4台风机风叶、35A保险器12个、MTA—2过电压保护器3个、补偿电容器、接触器2个、双向可控硅3个、触发板1块和TAC计算机2台，经济损失惨