1. Пошкодження блискавкою вітрогенератора;

2. Форма ураження блискавкою;

3. Внутрішні заходи блискавкозахисту;

4. Еквіпотенціальне підключення блискавкозахисту;

5. Заходи екранування;

6. Захист від перенапруги.

Зі збільшенням потужності вітрових турбін і масштабів вітряних електростанцій, безпечна робота вітрових електростанцій стає все більш важливою.

Серед багатьох факторів, які впливають на безпечну роботу ВЕС, удар блискавки є важливим аспектом.За результатами дослідження блискавки

захисту вітрових турбін, у цьому документі описано процес блискавки, механізм пошкодження та заходи захисту від блискавки вітрових турбін.

У зв’язку зі стрімким розвитком сучасної науки і техніки одинична потужність вітрових турбін стає все більшою і більшою.Щоб

поглинати більше енергії, висота втулки та діаметр робочого колеса збільшуються.Це визначається висотою та положенням встановлення вітрової турбіни

це кращий канал для ударів блискавки.Крім того, всередині зосереджено велику кількість чутливого електричного та електронного обладнання

вітрогенератор.Шкода від удару блискавки буде дуже великою.Тому необхідно встановити повну систему блискавкозахисту

для електричного та електронного обладнання вентилятора.

1. Пошкодження блискавкою вітрових турбін

Небезпека блискавки для генератора вітрової турбіни зазвичай знаходиться на відкритій місцевості та дуже висока, тому вся вітрова турбіна піддається загрозі

прямого удару блискавки, а ймовірність прямого попадання блискавки пропорційна квадратичному значенню висоти об'єкта.Лезо

Висота мегаватної вітрової турбіни досягає понад 150 м, тому лопатева частина вітротурбіни особливо вразлива до блискавки.Великий

ряд електричного та електронного обладнання вбудовано всередину вентилятора.Можна сказати, що майже всі види електронних компонентів і електрики

обладнання, яке ми зазвичай використовуємо, можна знайти в генераторній установці вітрової турбіни, наприклад, розподільна шафа, двигун, пристрій приводу, перетворювач частоти, датчик,

виконавчий механізм і відповідну шинну систему.Ці пристрої зосереджені на невеликій території.Немає сумніву, що стрибки напруги можуть спричинити значні

пошкодження вітрових турбін.

Нижченаведені дані щодо вітрових турбін надані кількома європейськими країнами, включаючи дані про понад 4000 вітрових турбін.Таблиця 1 є підсумковою

цих аварій у Німеччині, Данії та Швеції.Кількість пошкоджень вітрових турбін, викликаних ударами блискавки, становить від 3,9 до 8 разів на 100 одиниць на

рік.Згідно зі статистичними даними, щороку на кожні 100 вітрогенераторів у Північній Європі від удару блискавки пошкоджується 4-8 вітряних турбін.Варто

зазначивши, що хоча пошкоджені компоненти різні, ураження блискавкою компонентів системи керування становить 40-50%.

2. Форма ураження блискавкою

Зазвичай існує чотири випадки пошкодження обладнання внаслідок удару блискавки.По-перше, обладнання безпосередньо пошкоджується ударом блискавки;Другий є

що імпульс блискавки проникає в обладнання вздовж сигнальної лінії, лінії електропередач або інших металевих трубопроводів, підключених до обладнання, викликаючи

пошкодження обладнання;По-третє, заземлюючий корпус обладнання пошкоджено через «контратаку» потенціалу землі

миттєвим високим потенціалом, що створюється під час удару блискавки;По-четверте, обладнання пошкоджено через неправильний спосіб монтажу

або положенні установки, і на нього впливає електричне та магнітне поля, що розповсюджуються блискавкою в просторі.

3. Внутрішні заходи блискавкозахисту

Концепція зони блискавкозахисту є основою для планування комплексного блискавкозахисту вітрогенераторів.Це метод проектування структурних

простір для створення стабільного середовища електромагнітної сумісності в конструкції.Антиелектромагнітні перешкоди здатність різних електричних

обладнання в структурі визначає вимоги до даного простору електромагнітного середовища.

Як засіб захисту концепція зони блискавкозахисту, звичайно, включає електромагнітні перешкоди (провідні перешкоди та

радіаційні перешкоди) слід зменшити до прийнятного діапазону на межі зони блискавкозахисту.Тому різні частини в

захищені споруди поділяються на різні зони блискавкозахисту.Специфічний поділ зони блискавкозахисту пов'язаний з

також слід враховувати конструкцію вітрової турбіни, а також структурну форму будівлі та матеріали.Шляхом установки екрануючих пристроїв і установки

захист від перенапруг, вплив блискавки в зоні 0A зони блискавкозахисту значно зменшується при вході в зону 1, а електричні та

електронне обладнання вітрової турбіни може нормально працювати без перешкод.

Внутрішня система блискавкозахисту складається з усіх засобів для зменшення електромагнітного впливу блискавки в зоні.В основному це включає блискавки

захисне еквіпотенціальне з'єднання, заходи екранування та захист від перенапруги.

4. Еквіпотенціальне підключення блискавкозахисту

Еквіпотенціальне підключення блискавкозахисту є важливою частиною внутрішньої системи блискавкозахисту.Зрівнювання потенціалів може ефективно

придушити різницю потенціалів, викликану блискавкою.У системі зрівнювання потенціалів блискавкозахисту всі струмопровідні частини з’єднані між собою

щоб зменшити різницю потенціалів.У проекті зрівнювання потенціалів слід враховувати мінімальну площу поперечного перерізу з’єднання

до стандарту.Повна еквіпотенціальна мережа з’єднання також включає еквіпотенціальне з’єднання металевих трубопроводів і силових і сигнальних ліній,

який повинен бути підключений до основної шини заземлення через захист від струму блискавки.

5. Заходи екранування

Екрануючий пристрій може зменшити електромагнітні перешкоди.Через особливість конструкції вітряної турбіни можливі екрануючі заходи

враховуючи на стадії проектування, екрануючий пристрій може бути реалізовано з нижчими витратами.Машинне відділення має бути виконане в закритій металевій оболонці, і

відповідні електричні та електронні компоненти повинні бути встановлені в розподільній шафі.Корпус шафи розподільної та управління

Кабінет повинен мати хороший екрануючий ефект.Кабелі між різним обладнанням у базі вежі та машинному відділенні мають бути металевими

екрануючий шар.Для придушення перешкод екрануючий шар ефективний лише тоді, коли обидва кінці екрана кабелю підключено до

ремінь зрівнювання потенціалів.

6. Захист від перенапруги

Окрім використання засобів екранування для придушення джерел радіаційних перешкод, необхідні також відповідні захисні заходи для

електропровідні перешкоди на межі зони блискавкозахисту, щоб електричне та електронне обладнання могло працювати надійно.Блискавка

на межі зони блискавкозахисту 0A → 1 слід використовувати розрядник, який може проводити велику кількість струму блискавки без пошкодження

обладнання.Цей тип блискавкозахисту також називають блискавкозахистом (блискавкозахист класу I).Вони можуть обмежити кайф

різницю потенціалів, спричинену блискавкою, між заземленими металевими об’єктами та лініями живлення та сигнальними лініями та обмежте її до безпечного діапазону.Найбільший

важливою характеристикою захисту від струму блискавки є: згідно з випробуванням форми імпульсу 10/350 μS, може витримувати струм блискавки.для

вітряних турбін, блискавкозахист на межі лінії електропередач 0A → 1 виконано на стороні живлення 400/690V.

У зоні блискавкозахисту та наступній зоні блискавкозахисту існує лише імпульсний струм з малою енергією.Це вид імпульсного струму

генерується зовнішньою індукованою перенапругою або сплеском, що генерується системою.Захисне обладнання для цього виду імпульсного струму

називається захистом від перенапруги (блискавкозахист класу II).Використовуйте форму хвилі імпульсного струму 8/20 мкс.З точки зору координації енергії, сплеск

захисник необхідно встановити після захисту від струму блискавки.

Враховуючи силу струму, наприклад, для телефонної лінії, струм блискавки на провіднику слід оцінити в 5%.Для III/IV класу

система блискавкозахисту, це 5 кА (10/350 мкс).

7. Висновок

Енергія блискавки дуже велика, а режим удару блискавки складний.Розумні та відповідні заходи захисту від блискавки можуть лише зменшити

втрата.Тільки прорив і застосування нових технологій можуть повністю захистити та використовувати блискавку.Схема блискавкозахисту

Аналіз та обговорення вітрової енергетичної системи повинні в основному враховувати конструкцію системи заземлення вітрової енергії.Так вітроенергія в Китаї є

задіяні в різних геологічних формах рельєфу, система заземлення вітрової енергії в різних геологічних структурах може бути розроблена за класифікацією та різними

методи можуть бути прийняті для задоволення вимог щодо опору заземлення.