DB53/T 946-2019 高原风力发电机组防雷技术规范

ICS29.020

K40

云南省地方标准

DB53/T946—2019

高原风力发电机组防雷技术规范

2019-09-23发布2019-12-23实施

云南省市场监督管理局发布

DB53/T946—2019

目次

前言............................................................................III

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4防雷的一般要求.....................................................................2

5风力发电机防雷.....................................................................5

6接地..............................................................................12

参考文献............................................................................14

I

DB53/T946—2019

前言

本标准按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。

本标准由云南省电力装备标准化技术委员会（YNTC09）提出并归口。

本标准起草单位：昆明电器科学研究所、云南电力试验研究院（集团）有限公司、云南电力技术有

限责任公司。

本标准主要起草人：梁仕斌、刘涛、王磊、周琼芳、杨阿娟、高波、杨殿成。

III

DB53/T946—2019

高原风力发电机组防雷技术规范

1范围

本标准规定了风力发电机及相关设备的防雷技术要求。

本标准适用于海拔1000m～5000m，额定功率在600kW及以上的风力发电机组的防雷与接地系统。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是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/T2900电工术语

GB/T11032交流无间隙氧化物避雷器

GB/T11804电工电子产品环境条件术语

GB/T18802.1低压电涌保护器（SPD）第1部分：低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方

法

GB/T21714.1雷电防护第1部分：总则

GB/T21714.2雷电防护第2部分：风险管理

GB/T21714.3-2008雷电防护第3部分：建筑物的物理损害和生命危险

GB/T21714.4-2008雷电防护第4部分：建筑物内电气和电子系统

GB50057建筑物防雷设计规范

NB/T31039风力发电机组雷电防护系统技术规范

GB/T50064交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范

3术语和定义

GB/T2900、GB/T11804界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

高原

海拔超过1000m的地区。

[GB/T11804-2005,定义2.1.24。]

3.2

雷电防护系统(LPS)

用于减少雷电闪击于建（构）筑物上或建（构）筑物附近造成的实体损伤和人身伤亡的整个系统。

[NB/T31039-2012,定义3.1.1。]

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DB53/T946—2019

3.3

雷电防护水平(LPL)

用来设计雷电防护措施的一组带概率性的雷电流参数值，超过其中最大值或低于其中最小值的自然

雷电流是一个低概率时间。它反应了防雷系统的防护效率。

[NB/T31039-2012,定义3.1.4。]

3.4

雷电电磁脉冲（LEMP）

雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，包含闪电电涌和辐射电磁场。

[GB50057-2010,定义2.0.25]

3.5

LEMP防护措施系统（LPMS）

用来防护LEMP对电子电气设备和生命体危害的系统性措施，它是综合雷电防护系统的组成部分。

[NB/T31039-2012,定义3.1.3。]

3.6

雷电防护区(LPZ)

划分雷击电磁环境强度的区。

3.7

接闪器

雷电防护系统用于拦截雷击的组成部分。

[NB/T31039-2012,定义3.1.6。]

3.8

电涌保护器（SPD）

用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器，它至少包含一非线性的原件。

[GB/T18802.1-2011,定义3.1.7。]

3.9

接地装置

接地体和接地线的总合，用于传导雷电流并将其散入大地。

[GB/T18802.1-2011,定义3.1.10。]

4防雷的一般要求

4.1雷电的防护水平

风力发电机组雷电防护水平按GB/T21714.1的规定，划分为LPLⅠ、LPLⅡ、LPLⅢ、LPLⅣ四种。

每种LPL所规定的雷电流参数的最大值和最小值应符合表1和表2。

2

DB53/T946—2019

表1各LPL对应的雷电流参数最大值

首次短时雷击LPL

电流参数符号单位ⅠⅡⅢⅣ

峰值电流ⅠKA200150100

短时间雷

QshortC1007550

击电荷

单位能量W/RMJ/Ω105.62.5

时间参数T1/T2ｕs/ｕs10/350

后续短时间雷击LPL

电流参数符号单位ⅠⅡⅢⅣ

峰值电流ⅠkA5037.525

平均陡度di/dtkA/ｕs200150100

时间参数T1/T2ｕs/ｕs0.25/100

长时间雷击LPL

电流参数符号单位ⅠⅡⅢⅣ

长时间雷

QlongC200150100

击电荷

时间参数Tlongs0.5

雷闪LPL

电流参数符号单位ⅠⅡⅢⅣ

雷闪电荷QflashC300225150

表2各LPL对应的雷电参数最小值

首次短时雷击LPL

电流参数符号单位ⅠⅡⅢⅣ

最小峰值

ⅠkA351016

电流

4.2雷害风险评估

考虑到高原地区的特殊性，高原地区的防雷应优先选用LPLI设计。

当因原始资料缺乏等条件不足时，风力发电机组的防雷应按雷电防护水平LPLI设计。

当有条件进行雷害风险评估，应根据评估结果选取机组的雷电防护等级。

风力发电机雷害风险评估宜参照GB/T21714.2的方法进行。

4.3雷电防护区

LPZ的划分：

LPZ0A：受直接雷击和全部雷电电磁场威胁的区域。该区域的内部系统可能受到全部或部分雷电电

涌电流的影响。这个区域实际上就是直击雷防护系统没有保护到的区域，也是电磁环境参数最高的区域。

LPZ0B：直接雷击的防护区域，但该区域仍受到全部雷电电磁场的威胁，内部系统可能受到部分雷

电涌电流的影响。这个区域实际上就是直击雷已经得到保护，但没有受到电磁屏蔽或SPD保护的区域。

LPZ1：该区域受到直接雷击的保护，空间屏蔽可以衰减雷电电磁场。由于分流和边界处SPD的作用

使电涌电流受到限制。

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DB53/T946—2019

LPZ2-n：该区域的附加空间屏蔽可以进一步衰减雷电电磁场。由于分流和边界处附件SPD的作用使

电涌电流受到进一步研制的区域。作为防雷的一般规律，被保护的对象应置于电磁特性与该对象耐受能

力相兼容的LPZ内，使损害（物理损害和过电压使电气和电子系统失效）减小。

4.4LPZ的措施

LPZ0B由由接闪器（避雷针）、引下线及其接地装置实现。风力发电机组的LPZ1和更高的LPZ由安

装LPMS来实现。措施如下：

a)接地和等电位连接；

b)屏蔽和合理布线；

c)分级配合的SPD防护。

4.5风力发电机组空间的LPZ的划分

风力发电机组形成的防护区宜符合图1的规定（符合NB/T31039）。

图1风力发电机组防护区（LPZ）的示意

a)LPZ0A包括如下部位：

1）叶片、轮毂罩、机舱罩、塔架的外表面以及外部附加装置未受到雷击保护的部分；

2）不在塔架保护范围又没有防雷措施的操作间和线路。

b)LPZ0B包括如下部位：

1)叶片、轮毂罩、机舱罩、塔架的外表面以及外部附加装置受到雷击保护的部分；

2)无金属屏蔽罩的轮毂罩、无金属屏蔽罩的机舱罩或金属网格不密集的非金属机舱罩内部空

间；