DB63∕T 1514-2024 风力发电场雷电防护装置检测技术规范(青海省).pdf
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1、 ICS 13.260 CCS A 47 DB 63 青海省地方标准 DB63/T 15142024 代替DB63/T 1514-2026 风力发电场雷电防护装置检测技术规范 2024-2-4 发布 2024-3-8 实施 青海省市场监督管理局 发 布 DB63/T 15142024 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 风力发电场防雷类别和风力发电机组防雷区划分.2 5 检测步骤.2 6 检测项目.3 7 技术要求.4 8 检测方法.8 9 检测设备.12 10 检测周期.12 11 检测数据记录与结果判断.12 12 检测报告.12 附录 A(
2、规范性)风力发电机组防雷区和风力发电场防雷类别划分.13 附录 B(规范性)接触电位差和跨步电位差测试原理与方法.15 附录 C(规范性)接地阻抗测试原理和方法.17 附录 D(规范性)土壤电阻率测试原理与方法.19 附录 E(规范性)升压变电站(开关站)场区地表电位梯度测试原理与方法.21 附录 F(规范性)主要检测仪器设备性能及参数要求.22 附录 G(资料性)原始记录与检测报告表格式样.24 参考文献.41 DB63/T 15142024 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替DB63/T 1514-201
3、6 风力发电场雷电防护装置检测技术规范,与DB63/T 1514-2016相比,除结构性调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:更改了“接地线”的术语和定义(见 3.5,2016 版 3.4);删除了“雷电防护装置检测”“接地装置”和“土壤电阻率”的术语和定义(见2016版3.1,3.5,3.21);增加了“箱式变电站”“集电线路”的术语和定义(见3.4,3.5);更改了“内部防雷装置”的术语和定义(见3.13,2016版3.14);更改了“外部防雷装置”的术语和定义(见3.14,2016版3.15);更改了第4章“风力发电场防雷类别的划分”(见第4章,2016版第4章);增加了检测程序一章(见
4、第5章);增加了风力发电机组检测项目“划分防雷区”检测内容(见6.1);增加了升压变电站(开关站)检测项目“独立接闪杆保护范围”内容(见6.2);增加了建(构)筑物“生活用房”“路灯灯杆”“监控设施”和“门卫室”检测内容(见6.3);增加了“箱式变电站”“集电线路”“总配电室”“信号网络机房”的检测内容和方法(见6.3,6.4,6.5,6.6);更改了接闪器防腐要求(见7.1.1,2016版6.1.1);更改了等电位连接“应尽可能走直线”“连接线尽可能短”的表述(见7.1.3,2016版6.1.3);更改了电涌保护器安装要求的表述(见7.1.5,2016版6.1.5);增加了电涌保护器连接导体
5、色标的要求(见7.1.5,);更改了接触电位差的表述(见7.1.7,2016版6.1.7);更改了接触电位差的表述(见7.2.2,2016版6.2.2);更改了跨步电位差的表述(见7.2.3,2016版6.2.3);更改了场区地表电位梯度的表述(见7.2.4,2016版6.2.4);更改了建(构)筑物接闪带敷设的表述(见7.3.1,2016版6.3.1);更改了过渡电阻标准值(见7.7.3,2016版的6.3.3);更改了建筑物接地装置的表述(见7.3.4,2016版6.3.4);增加了接闪器的检查内容(见8.1.1,2016版7.1.1);增加了明敷引下线的检查内容(见8.1.2);增加了电
6、涌保护器“泄漏电流”“压敏电压”“绝缘电阻”检测内容(见8.1.5)增加了静电电位测试内容(见8.2.9);更改了防雷装置名称(见11.1,2016版第9章,10.1);更改了首次检测应绘制防雷装置检测平面图的表述(见11.1,2016版10.1);更改了附录G检测报告表格式样(见附录G,2016版的附录G);增加了检测报告封面式样和声明(见附录G.1);增加了雷电防护装置检测报告总表(见附录G.2);增加了风力发电场各项目检测原始记录表(见附录G.3-G.16);DB63/T 15142024 III 增加了“表G.1检测报告封面”“扉页”“G.2检测报告总表式样”(见附录G.1,G.2);
7、更改了附录G.1中的“资格证号”(见附录G.1,2016版的G.1);更改附录G中的表格式样(见附录G,2016版的附录G);增加了参考文献。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由青海省气象局提出并归口。本文件主要起草单位:青海省气象灾害防御技术中心、玉树州气象局、海东市气象局、海西州气象局。本文件主要起草人:蔡忠周、欧建芳、王玉娟、王治邦、罗少辉、赵玮、唐生昊、王英建、吉秀娟周文峰、李智刚、张继红、张维福、徐炜、吕文正、达鹏奎、龚梅竹。本文件历次版本发布情况:DB63/T1514-2016 本文件由青海省气象局监督实施。DB63/T 1514202
8、4 1 风力发电场雷电防护装置检测技术规范 1 范围 本文件规定了风力发电场雷电防护装置的术语和定义、防雷类别划分、检测步骤、检测项目、技术要求、检测方法、检测周期、检测设备、检测周期、检测数据记录与结果判断、检测报告等的要求。本文件适用于陆上额定功率在600kW及以上的大型水平轴风力发电机组的雷电防护装置性能及接地特性参数检测,其他类型的风力发电机组可参照本规范进行检测。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2900.
9、53 电工术语 风力发电机组 GB/T 17949.1 接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则 第1部分:常规测量 GB/T 18802.11 低压电涌保护器(SPD)第11部分:低压电源系统的电涌保护器 性能要求和试验方法 GB/T 18802.21 低压电涌保护器(SPD)第21部分:电信和网络的电涌保护器(SPD)性能要求和试验方法 GB/T 21431 建筑物防雷装置检测技术规范 GB/Z 25427 风力发电机组 雷电防护 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB/T 50065 交流电气装置的接地设计规范 GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 5109
10、6 风力发电场设计规范 DL/T 475 接地装置特性参数测量导则 NB/T 31039 风力发电机组雷电防护系统技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。风力发电场 由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。来源:GB/T 2900.532001,2.1.3 风力发电机组 将风的动能转换为电能的系统。来源:GB/T 2900.532001,2.1.2 DB63/T 15142024 2 集电线路 风力发电场内用于汇集多台风力发电机组发出的电能输送至变电站的线路。来源:GB 51096-2015,2.0.9 箱式变电站 由高压开关设备、电力变压器、低压开关设备、辅助设备和联结件
11、等元件组成的成套设备,这些元件在工厂内被预先组装在一个箱壳内。来源:GB 51096-2015,2.0.11 接地阻抗 接地网对远方电位零点的阻抗。数值上为接地网与远方电位零点间的电位差,与通过接地网流入地中电流的比值。来源:DL/T 475-2017,3.7 场区地表电位梯度 接地短路电流或试验电流流过接地装置时,被测试接地装置所在的场区地表面形成的电位梯度。来源:DL/T 475-2017,3.9,有更改 接触电位差 当接地短路电流流过接地装置时,在地面上距设备水平距离1.0m处与沿设备外壳、架构或墙壁离地面的垂直距离2.0m处两点间电位差。来源:DL/T 475-2017,3.11 跨步
12、电位差 当接地短路电流流过接地装置时,地面上水平距离为1.0m的两点间的电位差。来源:DL/T 475-2017,3.10 防雷等电位连接 将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小雷电流或其它外来电位在它们之间产生的电位差。来源:GB/T 21431-2015,3.8 4 风力发电场防雷类别和风力发电机组防雷区划分 升压站(开关站)防雷类别应划分为第二类防雷建(构)筑物,风力发电机组防雷区划分和风力发电场其他装置的防雷类别划分方法见附录。5 检测步骤 按以下要求执行:现场勘查风电场地理位置、土壤类别、闪电日数、闪电高发时间、雷击史;查阅风电场电气施工图;DB63/T
13、15142024 3 查阅防雷隐蔽工程施工图纸及施工记录;测试场区周围土壤电阻率,不应少于 4 个点;测试风电机组及场区建(构)筑物外部雷电防护装置性能,包括接闪器、引下线、接地装置;测试内部雷电防护装置性能,包括等电位连接、屏蔽、合理布线、电涌保护器、接地装置;测试各金属设备及金属构件接地、等电位连接性能;填写原始记录;修正各项测试数据;编制雷电防护装置检测报告。6 检测项目 构筑物 6.1.1 风力发电机组 应检测以下内容:划分防雷区;接闪器;引下线;等电位连接;电涌保护器;过渡电阻;接地装置;接触电位差;跨步电位差;接地阻抗;土壤电阻率。6.1.2 升压变电站 应检测以下内容:独立接闪杆
14、接地、保护范围;接触电位差;跨步电位差;接地阻抗;场区地表电位梯度;电气完整性;接地装置;过渡电阻;土壤电阻率。6.1.3 箱式变电站 应检测以下内容:接闪器;引下线;DB63/T 15142024 4 等电位连接;接地装置;浪涌保护器。6.1.4 集电线路 应检测以下内容:接闪线;引下线;接地装置;6.1.5 总配电室与信息网络机房 应检测以下内容:接闪器;引下线;接地装置;屏蔽和等电位连接;浪涌保护器。6.1.6 监控设施 应检测以下内容:接闪器;引下线;接地装置;等电位连接;浪涌保护器。建筑物 风力发电场区内建筑物(包括办公用房、生活用房、门卫室等辅助设施)应检测以下内容:接闪器;引下线
15、;接地装置;等电位连接;浪涌保护器。7 技术要求 构筑物 7.1.1 风力发电机组 7.1.1.1 接闪器 接闪器敷设及材料规格要求如下:接闪器的敷设应确保所保护建(构)筑物及设备处于接闪器的保护范围之内;DB63/T 15142024 5 接闪杆的材料规格应符合表 1 规定;叶片应通过装设接收器(小型接闪器)、引下线及其连接元件组成雷电防护系统。叶片接收器和引下线的材料、形状及最小截面积应符合 NB/T 31039-2012 第 5.1.1.4 的规定;架空接闪线宜采用截面不小于 50 mm2的热镀锌钢绞线或铜绞线,且要求每股线直径不小于1.7mm;接闪器应做防腐处理。表1 接闪杆材料规格
16、杆长 圆钢规格 钢管规格 杆长1 m以下 圆钢不应小于12 mm 钢管不应小于20mm 杆长1 m2 m 圆钢不应小于16mm 钢管不应小于25mm 注:接闪杆长度2 m。7.1.1.2 引下线 材料规格和敷设要求如下:引下线的材料规格应符合 GB 50057-2010 第 5.2.1 的规定;金属塔架可作为良好的自然引下线,各段端部和底座环应引出接地端子;引下线应做防腐处理。7.1.1.3 等电位连接 风力发电机组机舱舱体内、机组电气和电子系统各部件的等电位连接要求如下:根据风力发电机组防雷区的划分,在其不同保护区的交界处应设置等电位连接装置;舱体内应建立等电位连接网络,内部主要金属构件、金
17、属管道以及线路屏蔽均应进行等电位 连接。舱内宜设置环形等电位母排;风力发电机组的电气和电子系统各组件的金属外壳(风力发电机及其部件的外壳,变流器及 其部件的机柜金属外壳,开关柜、控制柜金属外壳,变压器金属外壳等)、各电气和电子线路的屏蔽和金属管道外壁应在本防雷分区就近与雷电流引下系统进行等电位连接;各电气和电子线路的屏蔽和金属管道外壁的两端均应进行等电位连接;利用金属轮毂、轮毂罩,轮毂罩的金属构架,机舱的金属底盘和机舱外壳的金属构架、全金属的塔架等作为等电位连接母排;等电位连接线宜平直,不应过长;连接导线最小截面积见表 2。表2 连接导线最小截面积 不同连接排之间的连接导线 连接排和接地装置之
18、间连接导线 金属装置和连接排之间连接导线 材料 最小截面积(mm2)材料 最小截面积(mm2)材料 最小截面积(mm2)铜 14 铜 14 铜 5 铝 22 铝 22 铝 8 钢 50 钢 50 钢 16 7.1.1.4 接地装置 DB63/T 15142024 6 材料规格及特性参数要求如下:接地装置材料规格应符合 GB 50057 的规定,并应做防腐处理;风力发电机组与配套变压器采用共用接地系统时,其接地阻抗、跨步电位差、接触电位差应符合设计要求值。7.1.1.5 电涌保护器 使用与安装要求如下:应选用适用于海拔高度 2000m 以上且为 G3-G5 等级的电涌保护器,最大持续运行电压 U
19、c 下的电气间隙距离不应小于最小电气间隙的要求。电涌保护器应符合 GB/T 18802.11 和 GB/T 18802.21 的规定;电涌保护器应安装在各防雷区的交界处,当线路能承受预期的电涌电压时,可安装在被保护设备处;电涌保护器须能承受预期通过的雷电流,并具有通过电涌时的电压保护水平和熄灭工频续流的能力;电涌保护器的Uc值应符合 GB 50343 的规定;电涌保护器连接导体的色标应符合相线采用黄、绿、红色,中性线采用浅蓝色,接地线采用绿/黄双色线的要求;电涌保护器的连接铜导线最小截面积按表 3 执行;各级电涌保护器的接地连接导线要短而 直,长度不宜超过 0.5m;当线路上多处安装电涌保护器
20、时,开关型电涌保护器与限压型电涌保护器之间的线路长度不宜小于 10m,限压型电涌保护器之间线路长度不宜小于m。若长度达不到要求应加装退耦元件。表3 电涌保护器连接铜导线最小截面积 SPD 级数 SPD 的类型 导线截面积(mm2)SPD 连接相线铜导线 SPD 接地端连接铜导线 第一级 开关型或限压型 6 10 第二级 限压型 4 6 第三级 限压型 2.5 4 第四级 限压型 2.5 4 7.1.1.6 接地阻抗 接地阻抗应符合设计要求,如无具体设计要求值时,应符合GB/Z 25427的规定,不应大于4.0。7.1.1.7 接触电位差 接触电位差的计算应依据GB/T 50065的规定,但不应
21、超过附录B公式B.3确定的值。7.1.1.8 跨步电位差 跨步电位差的计算应依据GB/T 50065的规定,但不应超过附录B公式B.4确定的值。7.1.2 升压变电站(开关站)7.1.2.1 独立接闪杆 DB63/T 15142024 7 敷设及材料规格要求如下:独立接闪杆的敷设应确保升压变电站(开关站)的电气设备处于接闪杆的保护范围之内,接闪杆保护范围按照 GB 50057 方法计算;独立接闪杆材料规格同风力发电机组,见表 1;独立接闪杆应敷设两根引下线,对称布置;引下线入地点应设置接地标志,3m 范围内应设置护栏或悬挂警示牌;引下线应做防腐处理;独立接闪杆的每一引下线的冲击接地电阻不应大于
22、 10。在土壤电阻率高的地区,可适当增大接地电阻,但在 3000m 以下的地区,冲击接地电阻不应大于 30。7.1.2.2 接地阻抗 接地阻抗应符合设计要求,无具体设计要求值时,不应大于0.5。7.1.2.3 接触电位差 接触电位差的计算应依据GB/T 50065的规定,但不应超过附录B公式B.3确定的值。7.1.2.4 跨步电位差 跨步电位差的计算应依据GB/T 50065的规定,但不应超过附录B公式B.4确定的值。7.1.2.5 场区地表电位梯度 场区地表电位梯度应根据现场实测值按附录D给出的方法绘制曲线,绘制的曲线应平滑,无明显起伏和突变,两端略有抬高,曲线图应符合DL/T 475的规定
23、。7.1.2.6 电气导通性 升压变电站(开关站)各设备之间、配电柜、开关柜、金属构架等之间的电气导通性良好,导通电阻要求如下:检测值在 50m以下设备表示状况良好;50m200m的设备状况尚可,宜在以后例行检测中重点关注其变化,重要的设备宜在适当时候检查处理;200m1的设备状况不佳,对重要的设备应尽快检查处理,其他设备宜在适当时候检查处 理;1以上的设备与主地网未连接,应检查处理。7.1.2.7 接地装置 材料规格及特性参数要求如下:接地装置材料规格应符合 GB 50057 规定,并应防腐处理;升压变电站(开关站)应采用共用接地装置,接地阻抗、跨步电位差、接触电位差、地表电位梯度、电气导通
24、性应达到设计要求;升压变电站(开关站)的独立接闪杆应采用独立接地装置,接地电阻不应大于 10;与主地网 之间的导通阻值应大于 500m。7.1.2.8 土壤电阻率 测试要求如下:测试点不应少于 4 个,宜按东南西北四个方向选取;DB63/T 15142024 8 土壤电阻率的测试一般采用四极等距法,电极间距为 5m、10m、15m、20m、30m、40m;使用等距法时,两电极间的距离不应小于电极埋设深度的 20 倍;土壤电阻率测试应避免在雨后或雪后立即进行,宜在连续晴天 3 天后或在干燥的季节进行;在冻土区测试时,电极须打入冻土层以下。8 检测方法 风力发电机组 8.1.1 接闪器 安装敷设及
25、材料规格检测要求如下:采用滚球法计算保护范围,风力发电机组电气设备应处在接闪器的保护范围之内;测量接闪器的材料及规格;测量架空接闪线尺寸;检查接闪器是否存在锈蚀、塌陷断裂现象。8.1.2 引下线 材料规格及间距检测要求如下:测量引下线的材料规格;检查明敷引下线是否存在锈蚀、断裂现象。8.1.3 等电位连接 检测要求如下:测试风力发电机机组舱体内部金属构件与接地装置的电气连接,检测等电位连接的材料、规格、连接方式及工艺要求;测试风力发电机机组的电气和电子系统各组件的金属外壳、各电气和电子线路的屏蔽和金属管道外壁与接地装置的电气连接,检测等电位连接的材料、规格、连接方式及工艺要求;测试各电气和电子
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