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風(fēng)電場的風(fēng)電群分布比較分散，一般在幾公里之內(nèi)。很多情況下離集中式升壓變電站很遠(yuǎn)。目前市場上風(fēng)力發(fā)電機組的輸出電壓多為690V，需要通過箱式變電站就地升壓，再通過集電線路輸送到風(fēng)電場的升壓變電站。因此，箱式變電站在風(fēng)力發(fā)電過程中發(fā)揮著重要的作用。

在風(fēng)電場中，雷電對風(fēng)力發(fā)電機的沖擊、架空線路上雷電過電壓的感應(yīng)以及沿線雷電過電壓形成的侵入波是箱式變電站損壞的主要原因。如果對箱式變電站中的電力電子設(shè)備不采取保護措施，絕緣損壞必然導(dǎo)致事故。

1.箱式變電站連接電纜的防雷與接地保護

比如某風(fēng)電場箱式變電站發(fā)生事故，是箱式變電站與機組之間的電纜感應(yīng)過電壓引起的。中間的照明系統(tǒng)也受到了一些損壞。

經(jīng)進一步排查，箱式變電站與機組之間的低壓電纜雖有鎧裝護套，但在施工過程中，金屬護套末端未接地，導(dǎo)致雷雨天氣時箱式變電站低壓回路放電。

由于風(fēng)機和箱式變壓器之間的電纜鎧裝金屬護套在電纜末端不接地，線路上沒有避雷器，電纜上的感應(yīng)過電壓不會因雷擊而放電。因此，當(dāng)電纜上的感應(yīng)過電壓引起三相放電時，突破了690V低壓端子板這一絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，瞬間對地放電大電流，造成損壞。

解決辦法是直埋電纜采用金屬護套鎧裝電纜，金屬護套末端良好接地。電纜無鎧裝時，應(yīng)穿鋼管敷設(shè)，鋼管兩端應(yīng)可靠接地，鋼管應(yīng)可靠連接。

2.在低壓進線側(cè)安裝電涌保護器。

電涌保護器安裝在箱式變電站的低壓進線端。當(dāng)雷電過電壓發(fā)生時，電壓被箝位在箱式變電站的安全工作電壓范圍內(nèi)，保證箱式變電站的正常運行。

每次雷電擊中防雷裝置，都會造成發(fā)熱老化。漏電流長期存在，防雷裝置會加速老化。此時，保險絲的熱保護功能可用于在防雷裝置中實現(xiàn)更大的容差。加熱前，關(guān)閉避雷器。保險絲除了具有短路保護功能外，還具有防延時功能。過載電流小時，熔斷時間長；過載電流大時，熔斷時間短。因此，在一定的過載電流范圍內(nèi)，直到電流恢復(fù)正常，保險絲才不會熔斷，可以繼續(xù)使用。

3.在高壓插座處安裝避雷器。

為了防止連接電網(wǎng)的避雷線產(chǎn)生的雷電波進入箱式變電站，損壞變壓器絕緣，甚至直接損壞箱式變電站，在箱式變電站的高壓出線處安裝避雷器。在高壓出口安裝電涌放電器有以下要求:

避雷器離變壓器越近，保護效果越好。一般要求安裝在熔斷器內(nèi)部。對于美式箱變結(jié)構(gòu)，可安裝在負(fù)荷開關(guān)出口處。

B.避雷器的選擇必須使避雷器的殘壓小于升壓變壓器的耐受電壓，才能有效保護升壓變電站。

C.避雷器的接地端子應(yīng)直接與箱式變電站的金屬外殼連接。這可以確保接地電阻小于4歐姆。還可以防止獨立接地時接地電阻過大。放電路徑與箱式變電站中感應(yīng)雷電流的內(nèi)部雷電放電路徑分離。

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