Ключевые моменты внутренней молниезащиты ветрогенератора

1. Повреждение ветрогенератора молнией;

2. Форма повреждения молнией;

3. Меры внутренней молниезащиты;

4. Эквипотенциальное подключение молниезащиты;

5. Меры защиты;

6. Защита от перенапряжения.

 

С увеличением мощности ветряных турбин и масштабов ветряных электростанций безопасная эксплуатация ветряных электростанций становится все более важной.

Среди многих факторов, влияющих на безопасную эксплуатацию ветряных электростанций, важным аспектом является удар молнии.По результатам исследований молний

Защита ветряных турбин. В этом документе описывается молниевой процесс, механизм повреждения и меры молниезащиты ветряных турбин.

 

Ветровая энергия

 

В связи с быстрым развитием современной науки и техники единичная мощность ветряных турбин становится все больше и больше.Для того, чтобы

поглощают больше энергии, высота ступицы и диаметр рабочего колеса увеличиваются.Высота и положение установки ветряной турбины определяют, что

это предпочтительный канал для ударов молний.Кроме того, внутри сосредоточено большое количество чувствительного электрического и электронного оборудования.

ветряная турбина.Ущерб от удара молнии будет очень большим.Поэтому необходимо установить полную систему молниезащиты.

для электрического и электронного оборудования вентилятора.

 

1. Повреждение ветровых турбин молнией

 

Опасность поражения молнией генератора ветряной турбины обычно расположена на открытой местности и очень высока, поэтому угрозе подвергается вся ветряная турбина.

прямого удара молнии, а вероятность прямого попадания молнии пропорциональна квадрату высоты объекта.Клинок

Высота мегаваттного ветряка достигает более 150 м, поэтому лопастная часть ветряка особенно уязвима для молний.Большой

Внутри вентилятора интегрировано большое количество электрического и электронного оборудования.Можно сказать, что почти все виды электронных компонентов и электротехники

оборудование, которое мы обычно используем, можно найти в генераторной установке ветряной турбины, например распределительный шкаф, двигатель, приводное устройство, преобразователь частоты, датчик,

привод и соответствующая система шин.Эти устройства сосредоточены на небольшой площади.Нет сомнений в том, что скачки напряжения могут вызвать значительные

повреждение ветряных турбин.

 

Следующие данные о ветряных турбинах предоставлены несколькими европейскими странами, включая данные о более чем 4000 ветряных турбинах.Таблица 1 представляет собой сводку

этих аварий в Германии, Дании и Швеции.Количество повреждений ВЭУ ударами молний составляет от 3,9 до 8 раз на 100 единиц в год.

год.По статистическим данным, на каждые 100 ветряных турбин ежегодно повреждаются 4-8 ветряных турбин в Северной Европе.Это стоит

отметим, что хотя поврежденные компоненты различны, повреждение элементов системы управления молнией составляет 40-50%.

 

2. Форма повреждения молнией

 

Обычно бывает четыре случая повреждения оборудования вследствие удара молнии.Во-первых, оборудование напрямую повреждено ударом молнии;Второй

что импульс молнии проникает в оборудование по сигнальной линии, линии электропередачи или другим металлическим трубопроводам, связанным с оборудованием, вызывая

повреждение оборудования;В-третьих, происходит повреждение заземляющего тела оборудования из-за «контратаки» потенциала земли, вызванной

мгновенным высоким потенциалом, возникающим во время удара молнии;В-четвертых, оборудование повреждено из-за неправильного способа установки.

или положение установки, и на него влияет электрическое и магнитное поле, распространяемое молнией в пространстве.

 

3. Меры внутренней молниезащиты

 

Концепция молниезащитной зоны является основой для планирования комплексной молниезащиты ветроэнергетических установок.Это метод проектирования структурных

пространство для создания стабильной среды электромагнитной совместимости в конструкции.Антиэлектромагнитная помехоустойчивость различных электрических

оборудование в составе определяет требования к данной космической электромагнитной среде.

 

В качестве меры защиты понятие молниезащитной зоны, конечно же, включает в себя электромагнитные помехи (кондуктивные помехи и

радиационные помехи) следует снизить до допустимого диапазона на границе молниезащитной зоны.Поэтому разные части

защищаемое сооружение подразделяется на различные молниезащитные зоны.Конкретное деление молниезащитной зоны связано с

Следует также учитывать структуру ветряной турбины, а также форму и материалы конструкции здания.Установив защитные устройства и установив

устройствами защиты от перенапряжения, воздействие молнии в зоне 0A зоны молниезащиты значительно снижается при входе в зону 1, а электрические и

электронное оборудование ветряной турбины может работать нормально без помех.

 

Внутренняя система молниезащиты включает в себя все средства, позволяющие снизить электромагнитное воздействие молнии на территории.В основном это молнии

защитное эквипотенциальное соединение, меры экранирования и защита от перенапряжения.

 

4. Эквипотенциальное подключение молниезащиты.

 

Эквипотенциальное соединение молниезащиты является важной частью внутренней системы молниезащиты.Эквипотенциальное соединение может эффективно

подавлять разность потенциалов, вызванную молнией.В системе уравнивания потенциалов молниезащиты все токопроводящие части соединены между собой.

чтобы уменьшить разницу потенциалов.При проектировании уравнивания потенциалов минимальная площадь поперечного сечения соединения должна учитываться в соответствии с

стандарту.Полная сеть эквипотенциального соединения также включает в себя эквипотенциальное соединение металлических трубопроводов, силовых и сигнальных линий,

который должен быть подключен к главной заземляющей шине через устройство защиты от тока молнии.

 

5. Меры по защите

 

Экранирующее устройство может уменьшить электромагнитные помехи.Из-за особенностей конструкции ветряной турбины, если можно принять меры по экранированию,

Учитывая на стадии проектирования, экранирующее устройство можно реализовать с меньшими затратами.Машинное отделение должно быть выполнено в закрытом металлическом корпусе и

соответствующие электрические и электронные компоненты должны быть установлены в распределительном шкафу.Корпус шкафа распределительного шкафа и управления

Шкаф должен иметь хороший экранирующий эффект.Кабели между различным оборудованием в основании башни и машинном отделении должны быть снабжены внешними металлическими

экранирующий слой.Для подавления помех экранирующий слой эффективен только тогда, когда оба конца экрана кабеля подключены к

пояс эквипотенциального соединения.

 

6. Защита от перенапряжения

 

Помимо применения мер экранирования для подавления источников радиационных помех, соответствующие меры защиты необходимы и для

кондуктивные помехи на границе молниезащитной зоны, чтобы электрическое и электронное оборудование могло работать надежно.Молния

На границе зоны молниезащиты 0А → 1 необходимо использовать разрядник, который может отводить большой ток молнии, не повреждая его.

оборудование.Этот тип молниеотвода также называется молниеотводом (молниеотвод класса I).Они могут ограничить высокие

разность потенциалов, вызванную молнией между заземленными металлическими объектами и линиями электропередачи и сигнализации, и ограничить ее до безопасного диапазона.Большинство

Важной характеристикой устройства защиты от тока молнии является: в соответствии с испытанием формы импульсного сигнала 10/350 мкс, выдерживает ток молнии.Для

ВЭУ, молниезащита на границе ЛЭП 0А → 1 выполнена на стороне питания 400/690В.

 

В зоне молниезащиты и последующей зоне молниезащиты существует только импульсный ток небольшой энергии.Такой импульсный ток

возникает из-за внешнего наведенного перенапряжения или скачка напряжения, генерируемого системой.Защитное оборудование для этого вида импульсного тока

называется сетевым фильтром (молниеотвод класса II).Используйте форму импульсного тока 8/20 мкс.С точки зрения координации энергетики, всплеск

Устройство защиты должно быть установлено после устройства защиты от тока молнии.

 

Учитывая ток, протекающий, например, по телефонной линии, ток молнии на проводнике следует оценить в 5%.Для класса III/IV

системы молниезащиты, это 5кА (10/350 мкс)。

 

7. Заключение

 

Энергия молнии очень велика, а режим удара молнии сложен.Разумные и соответствующие меры молниезащиты могут только снизить

потеря.Только прорыв и применение новых технологий могут полностью защитить и использовать молнию.Схема молниезащиты

Анализ и обсуждение ветроэнергетической системы должны в основном учитывать конструкцию системы заземления ветроэнергетической системы.Поскольку ветроэнергетика в Китае

задействованные в различных геологических формах рельефа, система заземления ветровой энергии в различной геологии может быть спроектирована по классификации и по-разному.

методы могут быть приняты для удовлетворения требований к сопротивлению заземления.

 


Время публикации: 28 февраля 2023 г.