风电场项目场内工程风电机组防雷接地工程设计施工方案.doc
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1、风电场项目场内工程风电机组防雷接地工程设计施工方案1.1施工规范我方在执行本合同时,全部安装工作的实施、检查、调整、试验、验收均应遵循设备合同中规定的技术要求和制造厂有关技术文件,并符合国家和部颁发的现行技术规范、规程、标准。本合同必须遵照执行的技术规范如下(但不限于此):(1)DL/T621-1991交流电气装置的接地(2)DL/T620-1991交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(3)DL415-2006接地装置工频特性参数的测量导则(4)DL/T5009-2004电力建设安全工作规程(5)DL/T 380-2010接地降阻材料技术条件(6)GB/T50065-2011交流电气装置的接地设
2、计规范(1)GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范(8)GB50051-2010建筑物防雷设计规范(9)J611-2004接地装置安装工程施工工艺标准(10)国家电网公司防止电力生产重大事故的二十五项重点要求(11)国家电网公司十八项电网重大反事故措施除上述标准外,招标人还可以增添必要的技术标准或新颁发的技术规范、规程和标准。执行过程中应首先采用电力行业标准,在行业标准缺项时,可参考选用相应的国家和国际标准。当国家标准和行业标准相矛盾时,应按这些标准中最高要求条款执行。同类标准中应采用最新颁布的版本。1.2接地要求为降低投资及防止地网间的反击,风机与箱变距离约为15m,
3、风机接地装置与箱变接地装置应连接成一个接地系统。本接地系统包括风机及箱变的工作接地、保护接地及防雷接地,其工频接地电阻值必须小于3.5。根据交流电气装置的接地(DL/T621-1991)的要求,为使雷电流得到有效泄流,风机接地装置的冲击接地电阻不宜超过10。施工完成后,需测量每台风机的接地电阻、接触电势和跨步电势。若接地电阻值达不到以上要求值,应采取人工扩网及增加接地极等措施,直至达到规定电阻值为止。施工完成后,需测量每台风机的接地电阻、接触电势和跨步电势。接地工程承包单位应保证20年内接地电阻均能满足要求。1.3风机及箱变接地网设计方案1.3.1设计思路首先充分利用风力发电机基座基础接地装置
4、作为自然接地体,其次根据现场实际情况及土壤电阻率在风机基础接地体外敷设不规则环形水平体作为均压接地,同时埋设垂直接地体和外延接地体作为扩散雷电流的人工接地网,以满足接地电阻不大于3.5W的要求。参照GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范3.2.10说明:在高土壤电阻率地区,接地装置的接地电阻很难达到要求时,采用外扩接地网或电解离子接地极等措施来降低接地电阻。根据风电场现场情况,在风机基础外侧做2个环形地网,环半径分别为12m和18m,并在外环上均匀埋设间距约10米左右的垂直接地极(局部遇到岩石处,以打到岩石为止),水平均压接地环具体形状视施工现场环境和地形而定;其中水平
5、接地体采用-606热镀锌扁钢,垂直接地极采用L5052500热镀锌角钢。以此数据计算水平均压接地环材料用量:L1=2r1+2r2190 m,垂直接地极约10根。从箱式变压器引出2处接地线就近与风机新增均压接地环可靠连接。1.3.2单台风机接地网降阻设计 根据公式:其中:R0为地网基础接地原电阻值S为地网面积为土壤电阻率计算出基础地网接地电阻值。当接地电阻值3.5时,接地电阻合格。当接地电阻值3.5时,不符合接地电阻要求,因此根据GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范3.2.10说明:在高土壤电阻率地区,接地装置的接地电阻很难达到要求时,采用外扩接地网或电解离子接地极等措
6、施来降低接地电阻。结合风电场现场环境,本公司设计采用半球接地原理的方法,从风机基础中心向外敷设4根水平辐射接地体,与环形水平接地体相连(至少4处连接),并在辐射接地体上均匀布设相应数量的接地高效降阻产品DK-AGc电解地极,通过电解质向地表深层和四周的泄放,可使导电率极差的地质结构,形成一个良好的导电通道,最大程度的降低接地电阻。半球接地原理计算过程如下:根据等效半球体接地电阻的计算方法,半球半径: 其中,r为等效接地半径,如下图所示可行的具体方法是:对这样高土壤电阻率的风机基础,设计向外辐射接地线和埋设电解地极的方式来降低接地电阻值,在半球半径r的范围内,从风机基础中心向外敷设4根水平辐射接
7、地体,并在埋设接地线路径上相隔一定的距离分别设置一定数量的DK-AGc电解地极,外延接地线方向原则上沿着风机现场低凹处敷设,埋设在外延接地线上的电解地极,在呼吸孔吸收土壤中的水份后,电解溶液向四周渗透,使得外延接地线周围地质环境具有良好的导电性,从而实现在高土壤电阻率地区有效降阻,使新增接地网接地电阻满足不大于3.5的设计要求。1.3.3电解地极使用值为使接地装置的接地电阻长期处于一种稳定、低阻的良好状态。结合我公司DK-AGc电解地极的实验参数,以及风电场的实际情况及土壤、环境等情况,接地电阻降到要求值以下,我公司设计采用DK-AGc电解地极作为接地网的主要降阻设备。所用地极数量按以下公式计
8、算,从基础地网接地电阻值降到3.5所需要的电解地极数量:公式:其中:R 为地网设计接地电阻;为土壤电阻率;R0 为新增环形接地网后的接地电阻;k为系数 当:200.m,k取3200500.m,k取45001000.m,k取4.5 1000.m,k取6即可计算出不同土壤电阻率的风电场所需要电解地极数量。1.3.4风机接地网降阻的计算工程进场后对实测的土壤电阻率数据进行分组归类,分组按照10001500m,15002000m,20002500m等500m一组进行。各台风机所需材料的计算方法相同,现在假设一台风机土壤电阻率为=3012.m(可测量情况分组在2500-3000m)(1)根据公式 其中:
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- 电场 项目 场内 工程 机组 防雷 接地 工程设计 施工 方案
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