Кључне тачке за унутрашњу громобранску заштиту ветрогенератора

1. Оштећење ветрогенератора од грома;

2. Облик оштећења од грома;

3. Мере унутрашње громобранске заштите;

4. Еквипотенцијални прикључак громобранске заштите;

5. Мере заштите;

6. Заштита од пренапона.

 

Са повећањем капацитета ветротурбина и размера ветропаркова, безбедан рад ветропаркова постаје све важнији.

Међу многим факторима који утичу на безбедан рад ветроелектрана, удар грома је важан аспект.На основу резултата истраживања муње

заштита ветрогенератора, у овом раду је описан процес муње, механизам оштећења и мере громобранске заштите ветротурбина.

 

Енергија ветра

 

Услед брзог развоја савремене науке и технологије, јединствени капацитет ветротурбина постаје све већи и већи.Да би

апсорбују више енергије, висина главчине и пречник радног кола се повећавају.Висина и положај уградње ветротурбине то одређују

то је пожељни канал за ударе грома.Поред тога, унутра је концентрисан велики број осетљиве електричне и електронске опреме

турбина на ветар.Штета изазвана ударом грома биће веома велика.Због тога се мора инсталирати комплетан систем громобранске заштите

за електричну и електронску опрему у вентилатору.

 

1. Оштећење ветрогенератора од грома

 

Опасност од удара грома за ветрогенератор се обично налази на отвореном простору и веома је висока, тако да је цела ветротурбина изложена опасности.

директног удара грома, а вероватноћа директног удара грома је пропорционална квадратној вредности висине објекта.Оштрица

висина мегаватне ветротурбине достиже више од 150м, тако да је лопатичасти део ветротурбине посебно осетљив на удар грома.Велики

број електричне и електронске опреме је интегрисан унутар вентилатора.Може се рећи да скоро све врсте електронских компоненти и електричних

опрема коју обично користимо може се наћи у сету генератора ветрогенератора, као што су разводни ормар, мотор, погонски уређај, фреквентни претварач, сензор,

актуатор, и одговарајући систем сабирнице.Ови уређаји су концентрисани на малом подручју.Нема сумње да струјни удари могу изазвати знатне последице

оштећења ветротурбина.

 

Следеће податке о ветротурбинама даје неколико европских земаља, укључујући податке о више од 4000 ветротурбина.Табела 1 је резиме

ових несрећа у Немачкој, Данској и Шведској.Број оштећења ветротурбина изазваних ударом грома је 3,9 до 8 пута на 100 јединица по

године.Према статистичким подацима, сваке године на сваких 100 ветротурбина у северној Европи од удара грома буде оштећено 4-8 ветротурбина.Вреди

напомињући да иако су оштећене компоненте различите, оштећење компоненти управљачког система од грома износи 40-50%.

 

2. Облик оштећења од грома

 

Обично постоје четири случаја оштећења опреме узрокованих ударом грома.Прво, опрема је директно оштећена ударом грома;Други је

да импулс грома упада у опрему дуж сигналне линије, далековода или других металних цевовода повезаних са опремом, узрокујући

оштећење опреме;Треће је да је тело за уземљење опреме оштећено услед „контранапада“ изазваног потенцијала земље

тренутним високим потенцијалом који се ствара током удара грома;Четврто, опрема је оштећена због неправилне методе инсталације

или положај уградње, а на њега утичу електрично поље и магнетно поље дистрибуирано муњом у простору.

 

3. Унутрашње мере заштите од грома

 

Концепт громобранске зоне је основа за планирање свеобухватне громобранске заштите ветрогенератора.То је метода пројектовања за структуралне

простор за стварање стабилног окружења електромагнетне компатибилности у структури.Способност против електромагнетних сметњи различитих електричних

опрема у структури одређује захтеве за ово просторно електромагнетно окружење.

 

Као мера заштите, концепт громобранске зоне подразумева наравно и електромагнетне сметње (проводне сметње и

сметње од зрачења) треба свести на прихватљив опсег на граници громобранске зоне.Дакле, различити делови

заштићене грађевине су подељене на различите громобранске зоне.Специфична подела громобранске зоне односи се на

треба узети у обзир структуру ветротурбине, као и облик конструкције и материјале.Постављањем заштитних уређаја и уградњом

пренапонске заштите, утицај грома у зони 0А громобранске зоне је знатно смањен при уласку у зону 1, а електрични и

електронска опрема у турбини на ветар може нормално да ради без сметњи.

 

Унутрашњи систем громобранске заштите састоји се од свих објеката за смањење електромагнетног ефекта грома у простору.Углавном укључује муње

заштита изједначавања потенцијала, мере заштите и заштита од пренапона.

 

4. Еквипотенцијални прикључак громобранске заштите

 

Еквипотенцијални прикључак громобранске заштите је важан део унутрашњег система громобранске заштите.Изједначавање потенцијала може ефикасно

потискују разлику потенцијала изазвану муњом.У систему громобранског изједначавања потенцијала сви проводни делови су међусобно повезани

да се смањи потенцијална разлика.При пројектовању изједначавања потенцијала треба узети у обзир минималну површину попречног пресека прикључка

стандарду.Комплетна мрежа за изједначавање потенцијала укључује и еквипотенцијално повезивање металних цевовода и енергетских и сигналних водова,

који се преко громобранског штитника повезује на главну сабирницу за уземљење.

 

5. Мере заштите

 

Заштитни уређај може смањити електромагнетне сметње.Због специфичности структуре ветротурбине, ако се мере заштите могу

Разматрано у фази пројектовања, заштитни уређај се може реализовати по нижој цени.Машинарница ће бити направљена у затвореном металном омотачу, и

релевантне електричне и електронске компоненте морају бити уграђене у разводни орман.Тело ормара разводног ормана и команде

кабинет треба да има добар ефекат заштите.Каблови између различите опреме у бази торња и машинском одељењу морају бити опремљени спољним металом

заштитни слој.За сузбијање сметњи, заштитни слој је ефикасан само када су оба краја оклопа кабла повезана са

појас за изједначавање потенцијала.

 

6. Заштита од пренапона

 

Поред употребе заштитних мера за сузбијање извора интерференције зрачења, потребне су и одговарајуће заштитне мере за

проводне сметње на граници громобранске зоне, тако да електрична и електронска опрема може поуздано да ради.Муња

одводник се мора користити на граници громобранске зоне 0А → 1, који може довести велику количину струје грома без оштећења

опрема.Ова врста громобрана се назива и громобранска заштита (громобран класе И).Они могу ограничити високе

потенцијалну разлику изазвану ударом грома између уземљених металних објеката и енергетских и сигналних водова и ограничити је на безбедан домет.Највише

Важна карактеристика заштитника струје грома је: према 10/350 μС тесту таласног облика импулса, може издржати струју грома.За

ветротурбина, громобранска заштита на граници далековода 0А → 1 је завршена на страни напајања 400/690В.

 

У зони громобранске заштите и следећој зони громобранске заштите постоји само импулсна струја са малом енергијом.Ова врста пулсне струје

се генерише екстерним индукованим пренапоном или пренапоном генерисаним из система.Заштитна опрема за ову врсту импулсне струје

се назива заштитник од пренапона (Громозаштитник класе ИИ).Користите таласни облик пулсне струје од 8/20 μС.Из перспективе енергетске координације, скок

заштитник треба да буде постављен низводно од заштитника струје грома.

 

Узимајући у обзир проток струје, на пример, за телефонску линију, струју грома на проводнику треба проценити на 5%.За класу ИИИ/ИВ

систем заштите од грома, то је 5кА (10/350 μс).

 

7. Закључак

 

Енергија муње је веома огромна, а режим удара грома је сложен.Разумне и одговарајуће мере заштите од грома могу само смањити

губитак.Само продор и примена нових технологија могу у потпуности заштитити и искористити муње.Шема заштите од грома

анализа и расправа о ветроенергетском систему треба углавном да разматра дизајн система уземљења енергије ветра.Пошто је енергија ветра у Кини

укључени у различите геолошке облике рељефа, систем уземљења енергије ветра у различитим геологијама може се дизајнирати класификацијом и различитим

методе се могу усвојити како би се испунили захтеви за отпорност уземљења.

 


Време поста: 28. фебруар 2023