Клучни точки за внатрешна громобранска заштита на генератор на турбина на ветер

1. Оштетување од гром на генератор на турбина на ветер;

2. Оштетен облик на гром;

3. Внатрешни мерки за заштита од гром;

4. Еквипотенцијална врска за заштита од гром;

5. Заштитни мерки;

6. Заштита од пренапони.

 

Со зголемувањето на капацитетот на ветерните турбини и обемот на ветерните електрани, безбедното работење на ветерните електрани станува сè поважно.

Меѓу многуте фактори кои влијаат на безбедното функционирање на ветерниците, ударот на гром е важен аспект.Врз основа на резултатите од истражувањето на молња

заштита за турбини на ветер, овој труд го опишува процесот на гром, механизмот на оштетување и мерките за заштита од гром на ветерните турбини.

 

Енергијата на ветерот

 

Поради брзиот развој на современата наука и технологија, единствениот капацитет на турбините на ветер станува се поголем и поголем.Со цел да се

апсорбира повеќе енергија, висината на центарот и дијаметарот на работното коло се зголемуваат.Висината и положбата на инсталација на турбината на ветер го одредуваат тоа

тој е префериран канал за удари од гром.Покрај тоа, голем број на чувствителна електрична и електронска опрема се концентрирани внатре

турбината на ветер.Штетата предизвикана од удар на гром ќе биде многу голема.Затоа, мора да се инсталира комплетен систем за заштита од гром

за електричната и електронската опрема во вентилаторот.

 

1. Оштетување од гром на турбините на ветер

 

Опасноста од гром за генератор на турбина на ветер обично се наоѓа на отворен простор и многу висока, така што целата турбина на ветер е изложена на закана

од директен удар на гром, а веројатноста да биде директно погоден од гром е пропорционална на квадратната вредност на висината на објектот.Сечилото

висината на мегаватната турбина на ветер достигнува повеќе од 150 m, така што делот на сечилото на турбината на ветер е особено ранлив на гром.Голем

број на електрична и електронска опрема се интегрирани во вентилаторот.Може да се каже дека речиси секој вид на електронски компоненти и електрични

опремата што вообичаено ја користиме може да се најде во комплет генератор на турбина на ветер, како што е шкаф, мотор, погонски уред, конвертор на фреквенција, сензор,

актуатор и соодветниот магистрален систем.Овие уреди се концентрирани на мала област.Нема сомнение дека напојувањето може да предизвика значителни

оштетување на турбините на ветер.

 

Следниве податоци за турбините на ветер се дадени од неколку европски земји, вклучувајќи податоци за повеќе од 4000 турбини на ветер.Табела 1 е резиме

од овие несреќи во Германија, Данска и Шведска.Бројот на оштетувања на турбините на ветер предизвикани од удари од гром е 3,9 до 8 пати на 100 единици на

година.Според статистичките податоци, 4-8 турбини на ветер во Северна Европа се оштетуваат од гром секоја година на секои 100 турбини на ветер.Вреди

забележувајќи дека иако оштетените компоненти се различни, оштетувањата од гром на компонентите на системот за контрола изнесува 40-50%.

 

2. Оштетен облик на гром

 

Обично има четири случаи на оштетување на опремата предизвикано од удар на гром.Прво, опремата е директно оштетена од удар на гром;Вториот е

дека пулсот на гром навлегува во опремата долж сигналната линија, далноводот или други метални цевководи поврзани со опремата, предизвикувајќи

оштетување на опремата;Третата е дека телото за заземјување на опремата е оштетено поради предизвиканиот „контранапад“ на потенцијалот на земјата

од моменталниот висок потенцијал генериран за време на ударот на гром;Четврто, опремата е оштетена поради неправилен начин на инсталација

или позиција на инсталација, и е под влијание на електричното поле и магнетното поле дистрибуирани од гром во вселената.

 

3. Внатрешни мерки за заштита од гром

 

Концептот на громобранска зона е основа за планирање сеопфатна громобранска заштита на ветерните турбини.Тоа е метод на дизајнирање за структурни

простор за создавање на стабилна средина за електромагнетна компатибилност во структурата.Анти-електромагнетни пречки способност на различни електрични

опремата во структурата ги одредува барањата за оваа просторна електромагнетна средина.

 

Како заштитна мерка, концептот на громобранска заштитна зона секако ја вклучува таа електромагнетна пречка (проводни пречки и

пречки од зрачење) треба да се сведе на прифатлив опсег на границата на зоната за заштита од гром.Затоа, различни делови од

заштитената структура се поделени на различни зони за громобранска заштита.Специфичната поделба на зоната за заштита од гром е поврзана со

треба да се земат предвид структурата на турбината на ветер и структурата на градбата и материјалите.Со поставување заштитни уреди и инсталирање

заштитници од пренапони, ударот на гром во зоната 0А на зоната за заштита од гром е значително намален при влегување во зона 1, а електричните и

електронската опрема во турбината на ветер може да работи нормално без пречки.

 

Внатрешниот систем за громобранска заштита е составен од сите капацитети за да се намали молскавичното електромагнетно дејство во областа.Тоа главно вклучува молњи

заштитна еквипотенцијална врска, заштитни мерки и пренапонска заштита.

 

4. Еквипотенцијална врска за заштита од гром

 

Еквипотенцијалната врска за заштита од гром е важен дел од внатрешниот систем за громобранска заштита.Еквипотенцијалното поврзување може ефективно

ја потиснува потенцијалната разлика предизвикана од гром.Во системот за изедначување на потенцијалот за заштита од гром, сите проводни делови се меѓусебно поврзани

да се намали потенцијалната разлика.При проектирањето на еквипотенцијалното поврзување, минималната површина на пресекот на приклучокот ќе се земе предвид според

на стандардот.Комплетна мрежа за еквипотенцијална врска, исто така, вклучува и еквипотенцијално поврзување на метални цевководи и линии за напојување и сигнал,

кој треба да се поврзе со главната заземјувачка собирница преку громобранска струја.

 

5. Заштитни мерки

 

Заштитниот уред може да ги намали електромагнетните пречки.Поради специфичноста на структурата на турбината на ветер, доколку мерките за заштита можат да бидат

сметано во фазата на дизајнирање, заштитниот уред може да се реализира по пониска цена.Машинскиот простор треба да биде направен во затворена метална обвивка и

соодветните електрични и електронски компоненти треба да се инсталираат во прекинувачот.Телото на кабинетот на прекинувачот кабинет и контрола

кабинетот треба да има добар заштитен ефект.Каблите помеѓу различната опрема во основата на столбот и моторната просторија треба да бидат обезбедени со надворешен метал

заштитен слој.За сузбивање на пречки, заштитниот слој е ефективен само кога двата краја на штитникот на кабелот се поврзани со

појас за изедначување на потенцијалот.

 

6. Заштита од пренапони

 

Покрај користењето заштитни мерки за сузбивање на изворите на пречки на радијација, потребни се и соодветни заштитни мерки за

проводни пречки на границата на зоната за заштита од гром, така што електричната и електронската опрема може да работи сигурно.Молња

одводникот мора да се користи на границата на зоната за заштита од гром 0A → 1, што може да доведе до голема количина громовна струја без оштетување

опремата.Овој тип на заштитник од гром се нарекува и штитник за струја од гром (Класа I заштитник од гром).Тие можат да го ограничат високото

потенцијална разлика предизвикана од молња помеѓу заземјените метални објекти и напојувањето и сигналните линии и ограничете ја на безбеден опсег.Најмногу

Важна карактеристика на заштитникот за струја од гром е: според тестот за пулсна бранова форма од 10/350 μ S, може да издржи струја на гром.За

турбини на ветер, громобранската заштита на границата на далноводот 0A → 1 е завршена на страната за напојување од 400/690V.

 

Во областа за заштита од гром и во последователната област за заштита од гром, постои само импулсна струја со мала енергија.Овој вид пулсна струја

се генерира од надворешниот индуциран пренапон или пренапонот генериран од системот.Заштитна опрема за овој вид импулсна струја

се нарекува заштитник од пренапони (Класа II заштитник од гром).Користете бранова форма на пулсна струја од 8/20 μ S.Од гледна точка на енергетската координација, напливот

треба да се инсталира заштитник низводно од заштитникот за струја од гром.

 

Со оглед на протокот на струја, на пример, за телефонска линија, струјата на гром на проводникот треба да се процени на 5%.За III/IV класа

систем за заштита од гром, тој е 5 kA (10/350 μ s).

 

7. Заклучок

 

Енергијата на гром е многу огромна, а режимот на удар на гром е сложен.Разумните и соодветни мерки за заштита од гром може само да се намалат

загуба.Само пробивот и примената на повеќе нови технологии може целосно да ги заштити и искористи молњата.Шемата за заштита од гром

анализа и дискусија за електроенергетскиот систем на ветер треба главно да го разгледа дизајнот на системот за заземјување на енергијата од ветер.Бидејќи енергијата на ветерот во Кина е

вклучени во различни геолошки форми, системот за заземјување на енергијата на ветерот во различна геологија може да се дизајнира со класификација и различни

може да се прифатат методи за да се исполнат барањата за отпорност на заземјување.

 


Време на објавување: 28 февруари 2023 година