风力发电机CMCE多电场补偿器避雷解决方案
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作者:远华电气
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发布时间 :2025-09-17
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CMCE(Compensador Multiple de Campo Electrico)多电场补偿器是一种基于主动消雷机制的创新型防雷设备,它通过平衡保护空间内的大气电场强度,消除雷电形成的条件,从而创建一个"无雷区"。与传统避雷针的引雷入地理念不同,CMCE技术旨在从根本上避免风力发电机雷击的发生。
3 CMCE在风力发电机的具体应用方案
3.1 设备选型与配置
针对风力发电机的特殊结构和工作环境,CMCE提供了专门的解决方案。对于风力发电机,推荐使用CMCE TWIN MAX V8型号,该型号具有更强的去离子能力并可应用于海拔4000米以上的风电场,保护半径高达120米。配置方案通常包括:在机舱上方安装一台CMCE TWIN MAX V8,用于吸收并中和风力涡轮机上空的电荷,并降低由于叶片摩擦而抬高的电场强度;同时在机舱内安装另一台CMCE TWIN MAX V8,其上部电极必须通过安装在叶片顶端的防雷导体相连,以扩大保护范围。需要注意的是,CMCE的数量和布局可能会根据风力涡轮机的功率和型号有所不同。
表:典型风力发电机CMCE配置方案
安装位置 | 设备型号 | 主要功能 | 保护范围 | 特殊要求 |
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机舱上方 | CMCE TWIN MAX V8 | 吸收中和轮毂附近电荷,降低叶片摩擦电场 | 120米半径 | 高出最高点1米以上 |
机舱内部 | CMCE TWIN MAX V8 | 通过叶片顶端导体扩大保护范围,吸收叶尖电荷,防止上行先导 | 覆盖整个叶片 | 与叶片防雷导体连接 |
塔筒内部 | CMCE TWIN MAX V8 | 通过叶片顶端导体扩大保护范围,吸收叶尖电荷,防止上行先导 | 保护敏感电子设备 | 与叶片防雷导体连接 |
监测系统 | Storm 7 监测系统 | 监测CMCE的毫安级电流安全泄放及其它气象参数 | 确保工作正常 | 装在三个CMCE汇总根部 |
3.2 安装规范与工程实施
CMCE系统的安装需要遵循严格的技术规范。首先,CMCE SERTEC的高度必须高于覆盖范围内最高建筑物的高度,至少要高出该建筑物3米,以避免任何吸引雷电的元素可能引起的尖峰效应。对于海上风力发电场,接地装置应利用直接埋入海水中的钢桩基础或钢结构建(构)筑物等自然接地极,并应设置必要的人工接地装置。海上风力发电机组和变电站的避雷装置和设备接地体宜采用铜导体。其次,无功补偿选择应符合规定:海上风力发电场的无功电源应包括风力发电机组和无功补偿装置,并应在充分利用风力发电机组的无功容量及其调节能力的基础上,加装适当容量的无功补偿装置。无功补偿装置的型式和安装位置应通过技术经济比选后确定。
工程实施过程中,需要特别注意过电压保护和接地设计:海上风力发电机组和变电站的过电压保护设计应符合现行行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620的有关规定。应根据各级电压的电力设备绝缘水平和绝缘配合原则,确定避雷器或并联电抗器的设置位置和参数。海上风力发电机组和变电站的接地应符合现行行业标准《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065的有关规定。