减小风机发电机组接地半径QC成果.doc

降低风力发电机组防雷接地半径 ——昌黎大滩风电场QC小组 小组概况： 表1： 小组名称 昌黎大滩风电场QC小组 成立时间 2013.10.10 注册时间 2013.10.15 注册号 22mcc-cl-01 活动时间 2013.10.15～2014.3.01 出勤率 100% 课题类型 攻关型 小组人数 7人 活动课题 降低风力发电机组防雷接地半径 序号 姓名 性别 文化程度 职称 小组分工 1 安凤军 男 本科 高级工程师 策划指导（组长） 2 兰志强 男 本科 工程师 技术指导、协调 3 王 鑫 男 本科 工程师 技术指导、协调 4 黄景超 男 本科 助理工程师 实施、检验 5 王 刚 男 本科 助理工程师 实施、检验 6 吕翔宇 男 本科 助理工程师 实施、检验 7 林 鑫 女 本科 助理工程师 资料整理 选择课题 运行中的风力发电机组，遭受雷击屡见不鲜，损坏设备，造成巨大损失，甚至危及人身安全，风机防雷有如下特点： 1、环境：通常，风电机组选点和设置在具备风力资源丰富的地区，多在海岸、丘陵、山脊等地区。而这些地区正是雷电多发区。安装时一般将风电机组设置在高于周围地区的制高点，并且远离其它高大物体，因此高大的风电机组吸引雷电的能力较强。 一般雷击率统计：在年均10个雷电日地区风力发电机组高度h与一般雷击率n的关系： 表2： h/m 20 50 100 200 n/次 0.02 0.1 0.3 1 2、严重性：雷电的强大电流会毁坏风机叶片，雷电产生的强烈电磁场会在整个风机设备线路中产生瞬时过电压。强大的雷电浪涌电流通过风力机的电路系统各种导线或电缆传播，使发电机、变压器、变频器等电气备和控制、通信等电子系统等灾难性损坏。并网风机当一台出现损坏后，可能造成关联性灾害的连续发生，整个局部电网系统崩溃。 某风电场雷电击中风力发电机组叶片：如图1所示 此次雷击事故造成控制柜内690V电源SPD前端熔断器烧坏，信号控制器、光端机、升压变低压侧(690V)电源开关烧毁，金属氧化锌避雷器等设备损坏。 因此：风力发电机组接地工程是一个广泛而重要的系统，没有接地，我们所有设备就无法正常工作，设备的接地是保障设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要措施，为防止风机发电机组遭受雷击造成的巨大的社会影响和经济效益，我们以保证风力发电机组防雷接地设计电阻作为QC小组的活动课题。 现状调查 在高土壤电阻率地区要降低接地电阻，需要很大的接地面积，按接地网接地公式： 可知根据土壤电阻率和所需接地电阻R可求的接地网面积， 假设风力发电及所在位置的土壤电阻率=1000Ω﹒m，设计接地电阻R=4Ω，则需接地面积=15625 当土壤电阻率为2000Ω﹒m时，风力发电机组接地面积=62500 由以上计算可见，要把风力发电机组的接地电阻降低，需要使用大量的土地，昌黎大滩风电场所在地区土壤电阻率平均=483Ω﹒m，设计接地电阻R=3.5Ω，计算风力发电机组接地面积S=4761，该风电场土地资源匮乏，且导致大量土地植被破坏，影响环境，在本工程中很难做到的。 本风电场风力发电机组接地半球体半径m远大于本风电场征地半径（风机基础半径8.6m，征地半径10米）,风机接地半径土地使用面积有限，因此必须改变传统的风机接地方式才能降低风力发电机组防雷接地半径，进而确保达到风机发电机组接地电阻设计值。 确定目标 经过小组成员认真讨论和分析，小组把风力发电机组接地半斤从计算的21.9m降为10m作为本次活动的目标值。 原因分析 小组成员针对如何减小风力发电机组接地半径的各种原因反复进行了讨论、分析，经整理后见如下关联图： 要因确认 要因确认计划表 表3： 序号 末端因素 确认内容 确认方法 标准 负责人 完成如期 1 工艺考核不严格 工艺纪律份的贯彻情况及考核情况 现场调查 工艺纪律贯彻率100%；考核率100% 黄景超 2013.10.20 2 操作工培训不够 操作工的培训情况 现场调查 岗位技术及操作技能合格率达到100% 王刚 2013.10.15 3 回填土密实度不够 实测现场土壤回填压实系数 实际测试 达到设计要求的压实系数0.94 王鑫 2013.10.20 4 土壤含水率不符合要求 实测现场土壤含水率 实际测试 满足设计要求 兰志强 2013.10.19 5 回填土质不符合要求 现场调查 检查是否达到设计回填土质要求 黄景超 2013.10.18 6 接地材料选择不正确 接土壤环境及接地材料的耐腐蚀性、热稳定性、导电性 实际验证、调查分析 接地材料的耐腐蚀性、导电性等性能满足本工程需要 兰志强 2013.10.30 7 焊接工艺选择不符合要求 适用环境、防腐性、投资等是否符合要求 现场调查 满足设计要求 吕翔