風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地網(wǎng)測試標(biāo)準(zhǔn)和方案
1. 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 4.1 DL/T 621-1997 《交流電氣裝置的接地》
2. 4.2 GB50169-2006《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》
3. 4.3 IEEE 80-2002 《交流電變電站接地安全導(dǎo)則》
4. 4.4 IEEE 837-2002 《變電站接地性連接標(biāo)準(zhǔn)》
5. 4.5 《交流變電所接地安全導(dǎo)則》
6. 4.6 國家電網(wǎng)公司《十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》
7. 4.7 DL475－92《接地裝置工頻特性參數(shù)的測量導(dǎo)則》
2. 對風(fēng)電場風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地電阻的要求 鳳力發(fā)電機(jī)組的接地應(yīng)該分為工作接地和防雷接地.這兩個接地的接地電阻是不一樣的。根據(jù)《交流電氣裝置的接地》(DL/T621-1997)的規(guī)定，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作接地應(yīng)不大于4Ω。在土壊電沮率不大于500 Ω.m的地區(qū).風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷接地電阻不應(yīng)大于10Ω；在高土壊電率的地區(qū).允許接地電阻大于10 Ω ，但要滿足空中距離和地中距離的要求。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組僅有一個共用的接地裝置，接地電阻應(yīng)符合其中小值，因此，按《交流電氣裝置的接地》（DL/T621-1997)的規(guī)定，通常機(jī)組接地電阻取值小于4Ω。 目前國內(nèi)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對接地電阻的要求不太一致，通常風(fēng)機(jī)廠家給出的是風(fēng)機(jī)的工作接地電組，而不是防雷接地電阻要求值。根據(jù)IECTR61400-24 《風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 防雷保護(hù)》的規(guī)定，風(fēng)機(jī)的防雷接地電阻在小于10 Ω時就可以不考慮外引接地線，這就說明風(fēng)機(jī)的防雷接地電阻只要小于10Ω就可以了。 同時，中國船級社《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)范》中規(guī)定：為了將雷電流散人大地而不會產(chǎn)生危險的過電圧，應(yīng)注意接地裝置的形狀和尺寸設(shè)計，并應(yīng)有低的接地電阻，其工頻接地電阻一般應(yīng)小于4 Ω，在土壤電阻率很大的地方可放寬到10 Ω以下。 因此，應(yīng)該明確風(fēng)機(jī)的工作接地電阻應(yīng)該不大于4 Ω，防雷接地電阻在低土壤電阻應(yīng)（≤500 Ω.m）
3. 工頻接地電阻和沖擊接地電阻的區(qū)別 通常所說的接地電阻都是對于工頻電流而言，也就是工頻接地電阻。當(dāng)接地裝置通過雷電流時，由于雷電流有強(qiáng)烈的沖擊性，接地電阻發(fā)生很大變化，為了區(qū)別起見，這時的接地電阻稱為沖擊接地電阻， 我們所測量的接地電阻值，是在低頻、電流密度不大的悄況下測得的，或是用穩(wěn)態(tài)公式計算得出的電阻值。但在雷擊時，雷電流是非常強(qiáng)大的沖擊波，其幅值往往達(dá)到幾萬甚至幾十萬安培。由于流過接地裝置電流密度的增大，以致土壊中的氣隙、接地體與土壤間的氣層等處發(fā)生火花放電現(xiàn)象，土壤電阻系數(shù)變小，并且土壤與接地體間的接觸面積增大，結(jié)果相當(dāng)于加大了接地體尺寸，降低了沖擊電阻值。這在沖擊接地電阻計算公式中也可以看出。沖擊接地電阻計算 公式為：R1=αR,式中α為沖擊系數(shù)，R為工頻接地電阻，R1為沖擊接地電阻。α一般小于1，所以沖擊接地電阻一般小于工頻接地電阻，故工頻接地電阻小于10Ω，則沖擊接地電阻就小于10Ω。 由于接地體自身的電感阻礙電流向遠(yuǎn)端流動，使得接地體得不到充分利用，地網(wǎng)導(dǎo)體上的電位分布很不均勻，離沖擊電流注人點(diǎn)越遠(yuǎn)的地方， 接地體上的電位就越低.甚至為0。因此.地網(wǎng)在沖擊電流的作用下，只有電流注入注入附近一小塊范圍內(nèi)的導(dǎo)體起到散流作用，無論地網(wǎng)有多大，對應(yīng)沖擊電流其有效面積卻是一定的， 有效面積之外的導(dǎo)體并不能起到泄放雷電流的作用。根據(jù)《交流電氣裝置的接地》的要求，放射性接地極的有效長度在IECTR61400-24《風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 防雷保護(hù)）中也有說明。
4. 按要求設(shè)計接地電阻 在明確了風(fēng)機(jī)的工作接地電阻和防雷接地電阻后，就可以按規(guī)定設(shè)計風(fēng)機(jī)的接地網(wǎng)。我國風(fēng)電場風(fēng)機(jī)的接地網(wǎng)基本都是圍繞風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)做環(huán)形水平接地網(wǎng)，在水平接地網(wǎng)上加垂直接地極。由于不同工程的地質(zhì)條件不同，各風(fēng)機(jī)布機(jī)處的土壤電阻率也大不相同，（低的幾十Ω.m ，髙的達(dá)到幾千Ω.m 。因此風(fēng)機(jī)的接地電阻差別很大.所達(dá)到的效果也不相同。下面分幾種情況來討論。 a.風(fēng)機(jī)所在位置的土壤電阻率較低，可以滿足較小的接地網(wǎng)就可以做到接地電阻小于4Ω，這時工作接地和防雷接地的接地電阻都可以滿足條件。 B.風(fēng)機(jī)所在位置的土壊電阻率較髙，單臺機(jī)組接地網(wǎng)的接地電阻可以滿足小于10Ω，但不能滿足接地電阻小于4Ω。 按照規(guī)程要求，工作接地電阻必須小于4Ω。我們在工程中采取的方案有兩個，一是把風(fēng)電場局部區(qū)域的若干臺風(fēng)機(jī)的接地網(wǎng)連接起來，以保證接地電阻小于4Ω，實(shí)際就是擴(kuò)大了接地網(wǎng)，以減小接地電阻。由于風(fēng)機(jī)之間的間距一般在幾百米的范圍內(nèi)，風(fēng)機(jī)接地網(wǎng)通 過兩根水平接地干線互相可靠連接起來，達(dá)到接地電阻小于4Ω是可行的。二是外引接地極或外接地網(wǎng)，以保證接地電阻小于4Ω，采用放射狀外引接地極以擴(kuò)大接地面積并向外引到土壊電阻率較低的位置。
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