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风电场环境风险评估-风电场环境影响评价

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:5.6.4.2强风风险强风蕴涵的巨大自然能量将给风力发电机组造成破坏,其破坏机理主要是对设备结构施加静载荷和动载荷叠加效应。

风电场环境风险评估-风电场环境影响评价

作为新兴能源利用方式,风力发电与传统的火力发电、常规的水力发电,以及核电等能源利用方式相比,总体来讲是一种环境风险较低的工程。主要环境风险为:遭受雷电暴雨、强风等恶劣气候条件时(相比较而言陆上风电场比海上风电场遭遇恶劣天气的几率和程度轻得多),风力发电机组可能遭受雷击失事和大风摧毁倾覆倒塌等危险。

5.6.4.1 雷击风险

1.雷击风险影响识别

对风电场运行带来危害的主要是云地放电,带负电荷的云层向下靠近地面时,地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷,随着电场的逐步增强,雷云向下形成下行先导,地面的物体形成向上闪流,云和大地之间的电位差达到一定程度时,即发生猛烈对地放电。雷电一般具有:冲击电流大;持续时间短;雷电流变化梯度大和冲击电压高等特点。风力发电机组设备遭受雷击受损通常有下列几种情况:

(1)风力发电机组直接遭受雷击而损坏,主要指机箱轮毂叶片件遭感应雷和球形雷破坏损坏或着火燃烧。

(2)雷电脉冲沿与设备相连的信号线、电源线或其他金属管线侵入使设备受损。

(3)设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“反击”而损坏。

(4)设备安装的方法或安装位置不当,受雷电在空间分布的电场、磁场影响而损坏。

2.防雷措施

(1)风力发电机组防雷措施。风力发电机组本身已有完善的直击雷保护,风力发电机组机壳、塔架及基础应可靠地连接并与接地网相连。户外箱式变压器布置在户外,其高度较低,已在风力发电机组保护范围之内,其外壳为钢板且与接地网相连,故不另装设直击雷保护装置。

保护接地、工作接地、过电压保护接地使用同一个接地网。接地装置的接地电阻满足规程标准的要求,并将接触电势、跨步电势和转移电势均限制在安全值以内。充分利用风电场中的风力发电机组和户外箱式变压器的基础作为自然接地体,再敷设必要的人工接地网,以满足接地电阻值的要求。

(2)升压站防雷措施。升压站为全户内型,屋顶装设避雷带作为防雷保护,并且避雷带设数个独立接地点。站内配电装置加装避雷器。升压站内所有配电装置及电气设备,配电屏等的金属外壳,底座及电缆支架,钢筋混凝土构架,金属构架的金属部分均按规程规定接地。升压站的接地网采用水平接地体为主的复合接地网型式,接地网的接地电阻满足规程标准的要求。(www.xing528.com)

5.6.4.2 强风风险

强风蕴涵的巨大自然能量将给风力发电机组造成破坏,其破坏机理主要是对设备结构施加静载荷和动载荷叠加效应。台风对风电场可能造成的损害包括:

(1)夹带的细小砂砾破坏叶片表面,轻则影响叶片气动性能,产生噪声,严重的将破坏叶片表面强韧性,由此降低叶片整体强度。

(2)带来的狂风暴雨对输电线路的破坏。

(3)破坏测风装置,使风力发电机组不能正确偏航避风,设备不能降低受风面积,超过设计载荷极限,使设备遭到破坏。

(4)施加在设备上的静力效应和动力效应共同作用下不断施加疲劳载荷,最后达到或者超过叶片和塔架的设计载荷极限,导致部件机械磨损,缩短风力发电机组的寿命,严重的使叶片损坏及塔架倾覆。

5.6.4.3 防范风险的对策措施

根据上述可能带来的自然灾害的破坏机理及相关风险识别分析,防范风险的对策措施要点如下:

(1)严格按照结构、电气安全等相关标准的要求,进行风电场的设计施工和建设运行,用严格的制度保障风电场工程的安全。

(2)根据各风电场所在位置及环境的具体特点,在充分论证的基础上对可能发生风险事故的节点给予更大的安全冗余,增加抗御风险的能力。

(3)在极端天气等自然灾害易发的时期,加强对天气预报气象资料的收集收听,并安排专人负责,做到早发现早预防,制定好防范风险的应急预案,定期演练。

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