日前,广东省电机工程学会发布《风力发电场区域防雷技术规范》(T/GSEE 15-2025),这一全国首创的风电场区域防雷团体标准已于2025年9月10日正式实施,标志着我国风力发电场防雷保护工作迈入标准化、规范化的新阶段。
规范编制的背景与意义
风力发电作为清洁能源的重要组成部分,近年来在我国得到快速发展。然而,风力发电场多建设在山区、沿海等雷暴高发区域,雷击风险已成为影响风电场安全运行的主要因素之一。传统的避雷针等防雷手段存在保护范围有限、无法衰减雷电流等缺陷,导致风电机组雷击损坏事故频发,造成重大经济损失。
该规范由广东省风力发电有限公司提出,广东省电机工程学会归口,联合了发电企业、设备制造商、科研院所、气象部门等30余家单位共同起草。规范主要起草人杨少杰带领团队,在总结多年风电场防雷实践经验基础上,借鉴国际先进标准,结合我国风电场特点,制定了这套全面系统的防雷技术标准。
安装在35KV集电线路杆塔上的雷电拦截器。
核心技术内容与专利创新
《风力发电场区域防雷技术规范》的核心技术是"区域防雷"方法,其采用了由佛山市顺德区伦教金盾防雷技术发展有限公司研发的全方位雷电拦截器及其配套设备,该技术已获得专利保护(专利持有人:佛山市顺德区伦教金盾防雷技术发展有限公司)。
金盾防雷技术发展有限公司是专业从事防雷技术研发和设备生产的高新技术企业,在风电防雷领域有着深厚的技术积累。该公司研发的全方位雷电拦截器采用色散波导谐振腔体结构,能够自动识别雷电空间位置,全方位拦截雷电并衰减雷击点电流,适应雷电多脉冲放电,是一种新型避雷装置。
与传统避雷针相比,全方位雷电拦截器具有显著优势:一是保护范围更大,采用"半圆法"计算保护区域;二是能够衰减雷击点电流达60%以上,大幅降低雷电流对设备的损害;三是可同时预防过顶雷击和侧面雷击,解决了高大风机叶片的侧击雷防护难题。
规范还引入了多脉冲电涌保护器(MSPD)和高能吸收器(HEA)等新型防雷设备,这些设备专门针对雷电多脉冲放电特性设计,比传统单脉冲电涌保护器具有更好的保护效果。
安装在风机气象桅杆上的雷电拦截器。
对风电场安全的重要作用
《风力发电场区域防雷技术规范》的实施,将对风电场安全运行发挥重要作用:
一是提供了全面的雷击风险评估方法,将风电场雷击风险划分为0风险A级、低风险B级、中风险C级和高风险D级四个等级,为风电场防雷设计提供了科学依据;
二是明确了不同地理环境下风力发电场的防雷设计要点,针对陆地、海上等不同类型风电场,提出了相应的防雷技术方案;
三是规范了全方位雷电拦截器的设置要求,包括雷电拦截点的选择原则、保护半径的计算方法以及安装维护要求;
四是建立了完整的防雷保护体系,包括直接雷击防护、雷电电磁脉冲防护、地电位反击防护等多层次防护措施;
五是指明了区域防雷效果监测方法,可采用自然雷电多脉冲智慧监测预警系统对防雷效果进行实时监测和评估。
该规范不仅适用于新建风力发电场的区域防雷设计,也可用于已投运风力发电场的区域防雷技术改造。同时,光伏发电场、核能发电站、水力发电站、变电站、架空输电线路等发电、输电、变电、配电设施也可参照执行。
随着《风力发电场区域防雷技术规范》的推广实施,我国风电场防雷能力将得到显著提升,风电机组雷击损坏事故将大幅减少,对于保障风电场上网电量、提高风电场经济效益、促进风电产业健康发展具有重要意义。这一规范的出台,也体现了我国在风电防雷领域的创新能力和技术水平已处于国际先进行列。