风力发电机组防雷保护系统.pdf

本发明公开了一种风力发电机组防雷系统，涉及有一塔架，在塔架的上端设有发电机机舱，在所述的机舱设有机架，在机架上设有发电机，所述的发电机通过高速连轴器与齿轮箱相连接，所述的齿轮箱通过主轴与设有叶片的轮毂相连接，其特征在于：在所述的叶片内部和机舱上设有雷电接受体和导体装置，在所述的轮毂、主轴、齿轮箱、机架和塔架上设有放电装置，所述的雷电接受体和导体装置与放电装置电连接，所述的放电装置与设置在地下的接地装置电连接。本发明目的是为了克服雷击其瞬间巨大的电流和电压对风力发电机组，特别是1.5MW变速恒频双馈异步风力发电机组带来的危害，提供一种有效的避免雷击对风力发电机带来的损害的防雷保护系统。

1、  一种风力发电机组防雷系统，涉及有一塔架(1)，在塔架(1)的上端设有发电机机舱(2)，在所述的机舱(2)设有机架(3)，在机架(3)上设有发电机(4)，所述的发电机(4)通过高速连轴器(5)与齿轮箱(6)相连接，所述的齿轮箱(6)通过主轴(7)与设有叶片(8)的轮毂(9)相连接，其特征在于：在所述的叶片(8)内部和机舱(2)上设有雷电接受体和导体装置，在所述的轮毂(9)、主轴(7)、齿轮箱(6)、机架(3)和塔架(1)上设有放电装置(10)，所述的雷电接受体和导体装置与放电装置(10)电连接，所述的放电装置(10)与设置在地下的接地装置(11)电连接。

2、  根据权利要求1所述的风力发电机组防雷系统，其特征是所述的叶片(8)、轮毂(9)、主轴(7)、机架(3)和塔架(1)依次电连接。

3、  根据权利要求1所述的风力发电机组防雷系统，其特征是机舱(2)上的雷电接受体和导体装置设在气象桅杆(12)上，并与机架(3)和塔架(1)中的放电装置(10)电连接。

4、  根据权利要求1所述的风力发电机组防雷系统，其特征是所述的叶片(8)、轮毂(9)、主轴(7)、齿轮箱(6)、机架(3)和塔架(1)依次电连接。

5、  根据权利要求1所述的风力发电机组防雷系统，其特征是在机舱(2)其外罩上设有屏蔽网(13)，所述的屏蔽网(13)顶部设有一可拆卸的屏蔽网块(14)，所述的屏蔽网(13)通过放电装置(10)与接地装置(11)相连接。

6、  根据权利要求1或3或5所述的风力发电机组防雷系统，其特征是所述的放电装置(6)为铜编织带。

7、  根据权利要求1或3或5所述的风力发电机组防雷系统，其特征是所述的放电装置(6)为接地铜刷。

8、  根据权利要求1或3或5所述的风力发电机组防雷系统，其特征是所述的放电装置(6)为接地电缆。

风力发电机组防雷保护系统
技术领域
本发明涉及一种适用于风力发电机组的防雷保护系统。
背景技术
风力发电作为一种环保的能源工业，在现代能源紧张的社会，越来越受到重视，对风力发电机的投资也越来越大，众所周知，风力发电机组一般安装在野外空旷地区，由于其一般为最高建筑，所以极容易遭受雷击，特别是在高雷击区域，雷电对风力发电机组的危害更加严重。而现有的用于风力发电机的防雷系统难以消除雷电其强大电流对风力发电机组各部件的影响，往往会造成重大的损失，特别是对于1.5MW变速恒频双馈异步风力发电机组来说，因为其设有许多有精密的机械和电气设备，如果遭受雷击那损失是巨大的，目前各行业对于1.5MW的双馈异步发电机的防雷保护并没有合理的方式。故此，现有的风力发电机组防雷保护系统有待于进一步改善。
发明内容
本发明的目的是为了克服雷击其瞬间巨大的电流和电压对风力发电机组，特别是1.5MW变速恒频双馈异步风力发电机组带来的危害，提供一种能有效的避免雷击对风力发电机带来的损害的防雷保护系统。
为了达到上述的目的，本发明采用以下方案：
一种风力发电机组防雷系统，涉及有一塔架，在塔架的上端设有发电机机舱，在所述的机舱设有机架，在机架上设有发电机，所述的发电机通过高速连轴器与齿轮箱相连接，所述的齿轮箱通过主轴与设有叶片的轮毂相连接，其特征在于：在所述的叶片内部和机舱上设有雷电接受体和导体装置，在所述的轮毂、主轴、齿轮箱、机架和塔架上设有放电装置，所述的雷电接受体和导体装置与放电装置电连接，所述的放电装置与设置在地下的接地装置电连接。
如上所述的风力发电机组防雷系统，其特征是所述的叶片、轮毂、主轴、机架和塔架依次电连接。
如上所述的风力发电机组防雷系统，其特征是机舱上的雷电接受体和导体装置设在气象桅杆上，并与机架和塔架中的放电装置电连接。
如上所述的风力发电机组防雷系统，其特征是所述的叶片、轮毂、主轴、齿轮箱、机架和塔架依次电连接。
如上所述的风力发电机组防雷系统，其特征是在机舱其外罩上设有屏蔽网，所述的屏蔽网顶部设有一可拆卸的屏蔽网块，所述的屏蔽网通过放电装置与接地装置相连接。
如上所述的风力发电机组防雷系统，其特征是所述的放电装置为铜编织带。
如上所述的风力发电机组防雷系统，其特征是所述的放电装置为接地铜刷。
如上所述的风力发电机组防雷系统，其特征是所述的放电装置为接地电缆。
本发明的有益效果：在风力发电机组其叶片内部和机舱顶部设有雷电接受体和导电装置，在机舱其外罩上设有屏蔽网，以及使设置在机舱内的各部件均通过放电装置与接地装置相连接，有效的把雷击产生的强大电流传导到大地，消除雷电对风力发电机组各部件的影响，保证了发电机系统的安全。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为本发明中屏蔽网的示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步描述：
如图1所示的一种风力发电机组防雷系统，涉及有一塔架1，在塔架1的上端设有发电机机舱2，在所述的机舱2设有机架3，在机架3上设有发电机4，所述的发电机4通过高速连轴器5与齿轮箱6相连接，所述的齿轮箱6通过主轴7与设有叶片8的轮毂9相连接，其特征在于：在所述的叶片8内部和机舱2上设有雷电接受体和导体装置，在所述的轮毂9、主轴7、齿轮箱6、机架3和塔架1上设有放电装置10，所述的雷电接受体和导体装置与放电装置10电连接，所述的放电装置10与设置在地下的接地装置11电连接。
本发明中所述的叶片8、轮毂9、主轴7、机架3和塔架1依次电连接，直接击中叶片8的主要雷电流传导路径为：叶片8—轮毂9—主轴7—机架3—塔筒1—接地装置11。
其中机舱2上的雷电接受体和导体装置设在气象桅杆12上，气象桅杆12中的雷电接受体和导体装置与机架3和塔架1中的放电装置10电连接。直接击中气象桅杆的雷电流传导路径为：气象桅杆12—机架3—塔筒1—接地装置11。
其中本发明在机舱2其外罩上设有屏蔽网13，所述的屏蔽网13顶部设有一可拆卸的屏蔽网块14，所述的屏蔽网13通过放电装置10与接地装置11相连接。本发明中所述的放电装置6为铜编织带、接地铜刷、接地电缆中的一种或者多种。
在图1中，在1.5MW双馈异步风力发电机组其风机叶片8与轮毂9之间用铜编织带进行连接。在主轴8前端的主轴锁定盘边缘与机架3之间安装接地铜刷及铜编织带。偏航刹车盘与塔筒1之间的偏航轴承安装接地铜刷及铜编织带。发电机4其定子接地、机架3、塔筒1其基础环与接地网络之间用240mm²电缆连接。在气象桅杆12、发电机4其转子接地、齿轮箱6与机架3之间用75mm²黄绿接地电缆连接。各层塔筒1法兰连接面之间用75mm²黄绿接地电缆连接。
本发明中通过上述连接方式可以将直接击中叶片8或气象桅杆12的雷电流安全地导入接地装置。通过此传导路径雷电流能避开叶片轴承、主轴轴承和偏航轴承，避免对其造成损害。