Proteksyon sa kilat ug pagdagsang alang sa sistema sa turbine sa hangin

Sa nagkadako nga kaamgohan sa pag-init sa kalibutan ug ang mga kinutuban sa atong mga fossil based fuel, namat-an ang panginahanglan nga makit-an ang labi ka nabag-o nga gigikanan sa enerhiya. Ang paggamit sa kusog sa hangin usa ka kusog nga nagtubo nga industriya. Ang ingon nga pag-instalar sa kinatibuk-an naa sa bukas ug taas nga tereyn ug ingon ana ka madanihon nga mga puntos sa pagdakup alang sa mga pagbuga sa kilat. Kung mapadayon ang kasaligan nga suplay hinungdanon nga ang mga gigikanan sa kadaot nga sobra sa boltahe mapagaan. Naghatag ang LSP usa ka halapad nga mga aparato sa pagprotektar sa pagdagsang nga angay sa parehas nga direkta ug bahin nga sulud sa kilat.

Proteksyon sa kilat ug pagdagsang alang sa sistema sa turbine sa hangin

LSP adunay usa ka tibuuk nga suite sa mga produkto sa pagpanalipod sa pagdagsang nga magamit alang sa mga aplikasyon sa wind turbine. Ang paghalad gikan sa LSP ngadto sa lainlaing mga produkto sa proteksyon nga nakabitay sa DIN ug pagmonitor sa pagdagsang ug kilat. Samtang gisulud namon ang usa ka panahon sa kasaysayan kung kanus-a ang pagduso sa berde nga enerhiya ug teknolohiya padayon nga hinungdan sa daghang mga uma sa hangin nga matukod, ug karon nga mga uma sa hangin nga gipalapdan, parehas nga naghimo og turbine ug tag-iya sa wind farm / operator ang labi nga nakahibalo sa mga gasto nga kauban miigo ang kilat. Ang kadaot sa salapi nga gisustensyahan sa mga operator kung adunay usa ka pananglitan sa usa ka welga sa kilat moabut sa duha nga porma, ang mga gasto nga kauban sa pagpuli sa makinarya tungod sa pisikal nga kadaot ug ang mga gasto nga kauban sa sistema nga offline ug wala makahimo gahum. Ang mga sistema sa elektrisidad sa turbine nag-atubang sa padayon nga mga hagit sa talan-awon nga naglibut kanila, nga ang mga turbina sa hangin sa kinatibuk-an mao ang labing kataas nga mga istruktura sa usa ka instalar. Tungod sa mapintas nga panahon nga ila igbuyagyag, inubanan sa mga gipaabut nga usa ka turbine nga gihapak sa kilat sa daghang beses sa tibuuk nga kinabuhi, ang mga gasto sa pag-ilis ug pag-ayo sa kagamitan kinahanglan nga ipahinungod sa plano sa negosyo sa bisan kinsa nga operator sa wind farm. Ang direkta ug dili diretso nga kadaot sa welga sa kilat gihimo pinaagi sa grabe nga electromagnetic nga mga uma nga nakamugna mga lumalabay nga pag-overvoltage. Kini nga mga overvoltage ipasa dayon sa sistema sa elektrisidad direkta sa sensitibo nga kagamitan sa sulud mismo sa turbina. Ang pagdagsang nagdagsang pinaagi sa sistema nga naggama kadali ug tinago nga kadaot sa mga kagamitan sa circuitry ug computerized. Ang mga sangkap sama sa mga generator, transformer, ug power converter ingon man pagkontrol sa mga electronics, komunikasyon ug mga sistema sa SCADA nga posibleng nadaut sa mga suga nga gihimo sa suga. Direkta ug diha-diha dayon nga kadaot mahimo nga klaro, apan ang tinago nga kadaot nga mahitabo ingon usa ka sangputanan sa daghang mga welga o balik-balik nga pagkaladlad sa mga pag-ilog mahimo nga mahinabo sa mga hinungdanon nga mga sangkap sa kuryente sa sulud sa usa ka epekto sa turbine sa hangin, daghang mga higayon nga kini nga kadaot wala matabunan sa mga garantiya sa naghimo, ug sa ingon ang gasto alang sa pag-ayo ug kapuli nahulog sa mga operator.

Ang mga gasto sa offline mao ang usa pa nga hinungdan nga kinahanglan mahunahuna sa bisan unsang plano sa negosyo nga kauban sa usa ka wind farm. Ang kini nga mga gasto moabut kung ang usa ka turbine dili paganahon ug kinahanglan nga pagtrabaho sa usa ka sulud sa pag-alagad, o adunay gipuli nga mga sangkap nga naglambigit sa pareho nga gasto sa pamalit, transportasyon ug pag-instalar. Ang mga kita nga mahimong mawala tungod sa us aka pag-atake sa kilat mahimong hinungdanon, ug ang tinago nga kadaot nga nahimo sa paglabay sa panahon nagdugang sa kinatibuk-an. Ang produkto sa pagpanalipod sa wind turbine sa LSP kamahinungdanon nga nagpaminus sa mga nahilambigit nga gasto pinaagi sa pag-agwanta sa daghang mga pag-irog sa kilat nga wala’y pagkapakyas, bisan kung daghang higayon nga nag-welga.

Ang kaso alang sa mga sistema sa pagpanalipod sa surge alang sa mga wind trubine

Ang padayon nga pagbag-o sa mga kondisyon sa klima kauban ang pagdugang nga pagsalig sa mga fuel fossil nakahatag daghang interes sa malungtaron, mabag-o nga mga kahinguhaan sa enerhiya sa tibuuk kalibutan. Usa sa labing gipasalig nga teknolohiya sa berde nga enerhiya mao ang kusog sa hangin, nga gawas sa taas nga gasto sa pagsugod nga mahimong kapilian sa daghang mga nasud sa tibuuk kalibutan. Pananglitan, sa Portugal, ang katuyoan sa produksyon sa kuryente sa hangin gikan 2006 hangtod 2010 aron madugangan hangtod sa 25% ang kinatibuk-ang produksyon sa enerhiya sa kusog sa hangin, usa ka katuyoan nga nakab-ot ug nalabwan pa sa ulahi nga mga tuig. Samtang ang agresibo nga mga programa sa gobyerno nga nagduso sa paghimo og hangin ug solar nga enerhiya nagpadako sa industriya sa hangin, uban ang pagdugang sa ihap sa mga turbina sa hangin nga ningdaghan sa posibilidad nga ang mga turbina naigo sa kilat. Ang direkta nga mga welga sa mga turbine sa hangin naila nga usa ka seryoso nga problema, ug adunay mga talagsaon nga isyu nga naghimo sa pagpanalipod sa kilat nga labi ka mahagiton sa kusog sa hangin kaysa sa ubang mga industriya.

Talagsa ang paghimo sa mga turbina sa hangin, ug kining mga taas nga kadaghan nga metal nga istraktura dali nga makadaut sa kadaut gikan sa mga pag-igo sa kilat. Malisud usab sila pagpanalipod gamit ang naandan nga mga teknolohiya sa pagpanalipod sa pagdagsang diin labi nga gisakripisyo ang ilang kaugalingon pagkahuman sa usa ka pagdagsang. Ang mga turbina sa hangin mahimong mosaka sa labaw sa 150 metro ang gitas-on, ug sagad nga makit-an sa taas nga yuta sa mga hilit nga lugar nga gibutyag sa mga elemento, lakip ang mga pag-igo sa kilat. Ang labing giladlad nga mga sangkap sa usa ka turbine sa hangin mao ang mga blades ug nacelle, ug kini kasagaran gihimo sa mga sagol nga materyales nga dili makalahutay sa usa ka direkta nga pagbuto sa kilat. Usa ka tipikal nga direkta nga welga sa kasagaran mahitabo sa mga blades, nga naghimo sa usa ka sitwasyon diin ang pagdagsang mobiyahe sa tanan nga mga sangkap sa turbine sa sulud sa windmill ug posible sa tanan nga mga lugar nga adunay kalabutan sa kuryente sa umahan. Ang mga lugar nga kasagarang gigamit alang sa mga uma sa hangin adunay dili maayo nga kondisyon sa yuta, ug ang moderno nga farm sa hangin adunay mga electronics sa pagproseso nga dili katingad-an. Ang tanan nga kini nga mga isyu naghimo sa proteksyon sa mga turbine sa hangin gikan sa kadaot nga adunay kalabutan sa kidlat nga labing mahagiton.

Sulod sa istraktura mismo sa turbine sa hangin, ang mga electronics ug bearings dali nga makadaut sa kadaot sa kilat. Ang mga gasto sa pagpadayon nga may kalabotan sa mga turbina sa hangin taas tungod sa mga kalisud sa pag-ilis sa kini nga mga sangkap. Ang pagdala sa mga teknolohiya nga makapaayo sa average sa average alang sa kinahanglan nga pag-ilis sa sangkap usa ka gigikanan sa maayong diskusyon sa sulud sa kadaghanan nga mga lawak sa board ug ahensya sa gobyerno nga adunay kalabotan sa paghimo sa hangin. Ang lig-on nga kinaiyahan sa linya sa produkto nga proteksyon sa pagdagsang talagsaon sa taliwala sa mga teknolohiya sa pagpanalipod sa pagdagsang tungod kay kini nagpadayon sa pagpanalipod sa kagamitan bisan kung gipaaktibo, ug dili kinahanglan nga baylohan o i-reset pag-usab pagkahuman sa pagdagsang sa kilat. Gitugotan niini ang mga nagpatubo sa kuryente sa hangin nga magpabilin nga online sa labi ka taas nga panahon. Ang bisan unsang mga pag-uswag sa mga average sa estadistika nga mga status sa offline ug mga oras nga ang mga turbina nga wala’y alang sa pagmintinar sa katapusan magdala dugang nga gasto sa konsyumer.

Hinungdanon ang pagpugong sa kadaot sa mga low-voltage ug control circuit, tungod kay gipakita sa mga pagtuon nga kapin sa 50% nga mga pagkapakyas sa turbine sa hangin ang hinungdan sa pagkabungkag sa kini nga mga sangkap. Ang mga dokumentado nga pagkahugno sa mga kagamitan nga gipahinungod sa direkta ug nahulog nga mga pag-atake sa kilat ug pag-agos sa likud nga likud sa usa ka pag-ulbo sa kilat, naandan. Ang mga nag-aresto sa kilat nga gi-install sa power grid nga kilid sa mga sistema gipasukad kauban ang ubos nga boltahe nga bahin aron maminusan ang resistensya sa grounding, nagdugang ang abilidad sa tibuuk nga kadena nga makasukol sa usa ka welga sa usa ka turbine sa hangin.

Proteksyon sa kilat ug pagdagsang alang sa mga turbine sa hangin

Gihubit sa kini nga artikulo ang pagpatuman sa mga lakang sa pagpanalipod sa kilat ug pagdagsang alang sa mga de-koryente ug elektronikong aparato ug sistema sa usa ka turbine sa hangin.

Ang mga turbina sa hangin labing delikado sa mga epekto sa direkta nga pagbuto sa kilat tungod sa kadako sa giladlad nga ibabaw ug kataas niini. Tungod kay ang peligro sa kilat nga moabut sa usa ka turbine sa hangin nagdugang quadratically sa gitas-on niini, mahimo nga banabana nga ang usa ka multi-megawatt wind turbine naigo sa usa ka direkta nga welga sa kilat nga hapit matag napulo ug duha ka bulan.

Ang bayad sa feed-in kinahanglan mag-amortise sa taas nga gasto sa pamuhunan sa sulud sa pipila ka mga tuig, nagpasabut nga ang downtime ingon usa ka sangputanan sa pagkadaut sa kilat ug pagdagsang ug mga kauban nga gasto kinahanglan nga likayan. Mao nga hinungdanon ang komprehensibo nga mga lakang sa pagpanalipod sa kilat ug pagdagsang.

Kung nagplano ang usa ka sistema sa pagpanalipod sa kilat alang sa mga turbine sa hangin, dili lamang mga cloud-to-ground flashes, apan lakip usab ang mga cloud-to-cloud flash, ang giingon nga mga pataas nga lider, kinahanglan nga hunahunaon alang sa mga butang nga adunay taas nga labaw sa 60 m sa mga gibutyag nga lugar . Ang taas nga bayad sa elektrisidad sa mga pataas nga lider kinahanglan gyud nga hatagan account alang sa pagpanalipod sa mga blades sa rotor ug pagpili sa angay nga mga nagdakup karon sa kilat.

Standardisasyon-Kidlat ug pagpanalipod sa pagdagsang alang sa sistema sa turbine sa hangin
Ang konsepto sa pagpanalipod kinahanglan ibase sa internasyonal nga mga sukaranan sa IEC 61400-24, IEC 62305 standard series ug mga panudlo sa Germanischer Lloyd classification nga katilingban.

Mga lakang sa pagpanalipod
Girekomenda sa IEC 61400-24 ang pagpili sa tanan nga mga sub-sangkap sa sistema sa pagpanalipod sa kilat sa usa ka turbine sa hangin sumala sa lebel sa proteksyon sa kilat (LPL) I, gawas kung gipakita sa usa ka pagtuki sa peligro nga igo ang usa ka mas ubos nga LPL. Ang usa ka pagtuki sa peligro mahimo usab ibutyag nga ang lainlaing mga sub-sangkap adunay lainlaing mga LPL. Girekomenda sa IEC 61400-24 nga ang sistema sa pagpanalipod sa kilat ipasukad sa usa ka masakupon nga konsepto sa pagpanalipod sa kilat.

Ang panalipod sa Kidlat ug pagdagsang alang sa sistema sa turbine sa hangin naglangkob sa usa ka panlawas nga sistema sa pagpanalipod sa kilat (LPS) ug mga lakang sa pagpanalipod sa surge (SPMs) aron mapanalipdan ang mga ekipo sa elektrisidad ug elektronik. Aron maplano ang mga lakang sa pagpanalipod, tambag nga bahinon ang turbine sa hangin ngadto sa mga zone nga proteksyon sa kilat (LPZs).

Ang panalipod sa Kidlat ug pagdagsang alang sa sistema sa turbine sa hangin nagpanalipod sa duha ka mga sub-system nga makit-an ra sa mga turbine sa hangin, nga mao ang mga rotor blades ug ang mekanikal nga tren sa kuryente.

Gibatbat sa IEC 61400-24 nga detalyado kung giunsa pagpanalipod kining mga espesyal nga bahin sa usa ka turbine sa hangin ug kung giunsa mapamatud-an ang pagka-epektibo sa mga lakang sa pagpanalipod sa kilat.

Pinauyon sa kini nga sukaranan, tambag nga magpadayon ang mga pagsulay nga adunay kusog nga boltahe aron mapamatud-an ang karon nga kilat nga makasugakod sa katakus sa mga may kalabutan nga sistema nga adunay una nga stroke ug taas nga stroke, kung mahimo, sa us aka sagad nga paggawas.

Ang mga komplikado nga problema bahin sa pagpanalipod sa mga rotor blades ug mga rotically mounting nga mga piyesa / bearings kinahanglan nga susihon sa detalye ug pagsalig sa gigikanan sa sangkap ug tipo. Ang sukaranan sa IEC 61400-24 naghatag hinungdanon nga kasayuran bahin niini.

Konsepto sa proteksyon sa kilat sa kilat
Ang konsepto sa panalipod sa kilat usa ka lakang sa pag-istraktura aron makahimo usa ka gihubit nga palibot sa EMC sa usa ka butang. Ang gihubit nga palibot sa EMC gipiho sa kalig-on sa kuryente nga gigamit. Ang konsepto sa protection zone sa kilat nagtugot alang sa pagkunhod nga gihimo ug gipasiga ang pagkaguba sa mga utlanan sa gihubit nga mga kantidad. Tungod niini nga hinungdan, ang butang nga mapanalipdan gibahin sa mga protection zone.

Ang pamaagi sa rolling sphere mahimong magamit aron mahibal-an ang LPZ 0A, nga mao ang mga bahin sa usa ka turbine sa hangin nga mahimong ipahamtang sa direkta nga mga pag-atake sa kilat, ug LPZ 0B, nga mao ang mga bahin sa usa ka turbine sa hangin nga mapanalipdan gikan sa direkta nga pag-atake sa kilat pinaagi sa gawas nga hangin mga sistema sa pagtapos o mga sistema sa pagtapos sa hangin nga gihiusa sa mga bahin sa usa ka turbine sa hangin (pananglitan sa rotor blade).

Pinauyon sa IEC 61400-24, ang pamaagi sa rolling sphere dili kinahanglan gamiton alang sa mga rotor blades mismo. Tungod niini nga hinungdan, ang laraw sa sistema sa pagtapos sa hangin kinahanglan nga sulayan sumala sa kapitulo 8.2.3 sa sukaranan nga IEC 61400-24.

Ang Fig. 1 nagpakita usa ka kasagarang aplikasyon sa rolling sphere nga pamaagi, samtang ang Fig. 2 naglarawan sa mahimo nga pagbahinbahin sa usa ka turbine sa hangin sa lainlaing mga sona sa proteksyon sa kilat. Ang pagkabahin sa mga sona nga panalipod sa kilat nagsalig sa laraw sa turbine sa hangin. Busa, ang istruktura sa turbine sa hangin kinahanglan nga obserbahan.

Hinuon, nakadesisyon kini nga ang mga parameter sa kilat nga giindyeksyon gikan sa gawas sa turbine sa hangin ngadto sa LPZ 0A gikunhuran pinaagi sa angay nga mga lakang sa pagpanalipod ug pagdagsang nga mga aparato nga panalipod sa tanan nga mga utlanan sa sona aron ang mga de-koryenteng ug elektronikong aparato ug sistema sa sulud sa wind turbine mahimong mapadagan luwas.

Mga lakang sa taming
Ang casing kinahanglan nga gidisenyo ingon usa ka encapsulated metal nga taming. Kini nagpasabut nga ang usa ka volume nga adunay electromagnetic field nga labi ka ubos kaysa sa uma sa gawas sa turbine sa hangin nga makuha sa pambalot.

Pinahiuyon sa IEC 61400-24, usa ka tubular steel tower, nga gigamit nga sagad alang sa dagko nga mga turbina sa hangin, mahimong ikonsiderar nga usa ka hapit hingpit nga hawla sa Faraday, nga labing angay sa elektromagnetic nga panagang. Ang switchgear ug control cabinets sa casing o "nacelle" ug, kung adunay man, sa operasyon nga edipisyo, kinahanglan usab hinimo sa metal. Ang mga nagkonektar nga mga kable kinahanglan adunay bahin sa usa ka panggawas nga taming nga makahimo sa pagdala mga sulog sa kilat.

Ang mga panalipod nga kable dili makasugakod sa pagkaguba sa EMC kung ang mga kalasag konektado sa equipotential bonding sa pareho nga tumoy. Ang mga taming kinahanglan nga makontak pinaagi sa hingpit nga (360 °) pagkontak sa mga terminal nga dili pagbutang dili tugma nga mga EMC nga taas nga nagkonektar nga mga kable sa turbine sa hangin.

Ang magnetikong taming ug pag-ruta sa cable kinahanglan ipatuman sumala sa seksyon 4 sa IEC 62305-4. Tungod niini nga hinungdan, ang kinatibuk-an nga mga panudlo alang sa usa ka praktikal nga instalar nga katugbang sa EMC sumala sa IEC / TR 61000-5-2 kinahanglan gamiton.

Naglakip ang mga lakang sa taming, pananglitan:

• Pag-instalar sa usa ka metal nga tirintas sa mga nacelles nga adunay sapaw sa GRP.
• Tore nga metal.
• Mga kabinet nga switchgear sa metal.
• Mga kabinet sa pagkontrol sa metal.
• Ang kasamtangan nga kilat nga nagdala dala mga panagang nga magkonektar nga mga kable (metal cable duct, Shield nga tubo o uban pa).
• Pagsalipod sa kable.

Mga lakang sa pagpanalipod sa kilat sa gawas
Ang pagpaandar sa gawas nga LPS mao ang pagsanta sa direkta nga mga pag-atake sa kilat lakip ang mga pag-igo sa kilat ngadto sa tore sa turbine sa hangin ug aron maibuga ang kusog nga kilat gikan sa punto sa welga ngadto sa yuta. Gigamit usab kini aron maapud-apod ang karon nga kilat sa yuta nga wala’y kadaot sa kainit o mekanikal o delikado nga pagsiga nga mahimong hinungdan sa sunog o pagbuto ug peligro ang mga tawo.

Ang mga potensyal nga punto sa welga alang sa usa ka turbine sa hangin (gawas sa mga rotor blades) mahimong mahibal-an pinaagi sa pamaagi sa rolling sphere nga gipakita sa Fig. 1. Alang sa mga turbine sa hangin, tambag nga gamiton ang klase nga LPS I. Busa, usa ka rolling sphere nga adunay usa ka radius r = 20 m ang gilibot sa turbine sa hangin aron mahibal-an ang mga punto sa welga. Gikinahanglan ang mga sistema sa pagtapos sa hangin diin gikontak sa sphere ang turbine sa hangin.

Ang konstruksyon sa nacelle / casing kinahanglan iupod sa sistema sa pagpanalipod sa kilat aron masiguro nga ang pag-igo sa kilat sa nacelle naigo sa bisan unsang mga natural nga metal nga mga bahin nga makalahutay sa kini nga karga o usa ka sistema sa pagtapos sa hangin nga gilaraw alang sa kini nga katuyoan. Ang mga nacelles nga adunay sapaw nga GRP kinahanglan nga adunay usa ka sistema sa pagtapos sa hangin ug mga down conductor nga naghimo usa ka hawla sa palibot sa nacelle.

Ang sistema sa pagtapos sa hangin lakip ang mga hubo nga konduktor sa hawla nga kini kinahanglan nga makasukol sa mga pag-atake sa kilat sumala sa napili nga lebel sa proteksyon sa kilat. Ang dugang nga mga konduktor sa Faraday cage kinahanglan gidisenyo sa paagi nga makasukol sila sa bahin sa sulog sa kilat diin sila mahimo’g ipailalom. Sa pagtuman sa IEC 61400-24, ang mga sistema sa pagtapos sa hangin alang sa pagpanalipod sa mga kagamitan sa pagsukod nga gitaod sa gawas sa nacelle kinahanglan nga gilaraw aron sa pagsunod sa mga kinatibuk-ang kinahanglanon sa IEC 62305-3 ug mga down conductor kinahanglan nga konektado sa hawla nga gihulagway sa taas.

Ang "natural nga mga sangkap" nga hinimo sa mga conductive material nga permanente nga naka-install sa / sa usa ka turbine sa hangin ug nagpabilin nga dili mabalhin (sama pananglit sa sistema sa pagpanalipod sa kilat sa mga rotor blades, bearings, mainframe, hybrid tower, ug uban pa) mahimong iupod sa LPS. Kung ang mga turbine sa hangin usa ka metal nga konstruksyon, mahimo’g maisip nga kini nagtuman sa mga kinahanglanon alang sa usa ka panlabas nga sistema sa pagpanalipod sa kilat sa klase sa LPS I pinauyon sa IEC 62305.

Gikinahanglan kini nga ang welga sa kilat luwas nga masalbar sa LPS sa mga rotor blades aron mahimo kini nga buhian sa sistema sa pagtapos sa kalibutan pinaagi sa natural nga mga sangkap sama sa mga bearings, mainframe, tower ug / o bypass system (sama pananglit sa open spark gap, mga brush sa carbon).

Sistema sa pagtapos sa hangin / paubos nga konduktor
Ingon sa gipakita sa Fig. 1, ang mga rotor blades; nacelle lakip ang mga superstruktur; ang rotor hub ug ang tore sa turbine sa hangin mahimong maigo sa kilat.
Kung mahimo nila mahipugngan ang labing kadaghan nga kilat nga aghat sa kilat nga 200 kA nga luwas ug mahimo kini igawas sa sistema sa pagtapos sa kalibutan, mahimo kini gamiton ingon "natural nga mga sangkap" sa sistema sa pagtapos sa hangin sa gawas nga sistema sa pagpanalipod sa kilat sa turbina.

Ang mga metal receptor, nga nagrepresentar sa mga gihubit nga punto sa welga alang sa mga pag-igo sa kilat, kanunay nga gi-install ubay sa sulab sa GRP aron mapanalipdan ang mga rotor blade batok sa kadaot tungod sa kilat. Ang usa ka conductor nga gipaagi sa direksyon gikan sa receptor hangtod sa root root. Sa kaso sa usa ka welga sa kilat, mahimo’g maisip nga ang pag-igo sa kilat naigo sa tip sa talim (receptor) ug dayon gipagawas pinaagi sa down conductor sa sulud sa sulab sa sistema sa pagtapos sa yuta pinaagi sa nacelle ug tore.

Sistema sa pagtapos sa Yuta
Ang sistema sa pagtapos sa yuta sa usa ka turbine sa hangin kinahanglan maghimo daghang mga gimbuhaton sama sa personal nga proteksyon, proteksyon sa EMC ug proteksyon sa kilat.

Ang usa ka epektibo nga sistema sa pagtapos sa yuta (tan-awa ang Hul. 3) hinungdanon aron maapod-apod ang mga sulog sa kilat ug aron malikayan nga madaut ang turbine sa hangin. Labut pa, ang sistema sa pagtapos sa yuta kinahanglan manalipod sa mga tawo ug mga hayop batok sa shock sa elektrisidad. Sa kaso sa usa ka pagbuto sa kilat, ang sistema sa pagtapos sa yuta kinahanglan nga magtangtang sa daghang mga sulog sa kilat sa yuta ug ipanghatag kini sa yuta nga wala’y peligro nga epekto sa kainit ug / o elektrodinamiko.

Sa kinatibuk-an, hinungdanon ang pagtukod usa ka sistema sa pagtapos sa yuta alang sa usa ka turbine sa hangin nga gigamit aron mapanalipdan ang turbine sa hangin batok sa mga pag-igo sa kilat ug sa sistema sa suplay sa kuryente.

Hinumdomi: Ang mga regulasyon nga adunay kusog nga boltahe sama sa Cenelec HO 637 S1 o magamit nga nasudnon nga mga sukaranan nagtino kung giunsa ang pagdesenyo usa ka sistema nga pagtapos sa yuta aron mapugngan ang taas nga paghikap ug mga lakang nga voltages nga gipahinabo sa mga mubu nga sirkito sa mga taas o medium-boltahe nga sistema. Bahin sa pagpanalipod sa mga tawo, ang sukaranan sa IEC 61400-24 nagtumong sa IEC // TS 60479-1 ug IEC 60479-4.

Paghan-ay sa mga electrode sa yuta

Gihubit sa IEC 62305-3 ang duha ka punoan nga klase nga paghan-ay sa electrode sa yuta alang sa mga turbine sa hangin:

Type A: Sumala sa Annex I sa IEC 61400-24, ang kini nga paghan-ay dili kinahanglan gamiton alang sa mga turbine sa hangin, apan mahimo kini gamiton alang sa mga annexes (pananglitan, mga bilding nga adunay sulud nga kagamitan sa pagsukot o mga lungag sa opisina nga adunay kalabutan sa usa ka wind farm). Type Usa ka mga han-ay sa yuta nga electrode naglangkob sa pinahigda o pinatindog nga mga electrode sa yuta nga konektado sa labing menos duha nga mga conductor sa bilding.

Type B: Sumala sa Annex I sa IEC 61400-24, kini nga paghan-ay kinahanglan gamiton alang sa mga turbine sa hangin. Kini bisan kinsa nga naglangkob sa usa ka eksternal nga singsing nga electrode sa yuta nga naka-install sa yuta o usa ka pundasyon nga electrode sa yuta. Ang mga ring electrode sa yuta ug mga metal nga bahin sa patukoranan kinahanglan nga konektado sa pagtukod sa tore.

Ang pagpalig-on sa pundasyon sa torre kinahanglan nga iupod sa earthing nga konsepto sa usa ka turbine sa hangin. Ang sistema sa pagtapos sa yuta sa base sa tore ug ang pagtukod sa operasyon kinahanglan nga magkonektar pinaagi sa us aka network sa mga electrode sa yuta aron makakuha usa ka sistema sa pagtapos sa yuta nga kutob sa mahimo’g mahimo. Aron mapugngan ang sobra nga boltahe sa lakang ingon usa ka sangputanan sa usa ka pagbuto sa kilat, ang potensyal nga pagkontrol ug dili kaagnog nga resistensya nga singsing nga mga electrode sa kalibutan (nga hinimo sa stainless steel) kinahanglan ibutang sa palibot sa base sa tore aron masiguro ang proteksyon sa mga tawo (tan-awa ang Hul. 3).

Mga yutang electrode sa yuta

Ang mga ground electrode sa yuta adunay kahulugan nga teknikal ug pang-ekonomiya ug, pananglitan, gikinahanglan sa German Technical Connection Conditions (TAB) sa mga kompanya sa suplay sa kuryente. Ang mga ground electrode sa yuta tipik sa pagbutang sa elektrisidad ug pagtuman sa hinungdanon nga mga gimbuhaton sa kahilwasan. Tungod niini nga hinungdan, kinahanglan sila i-install sa mga tawo nga adunay kahanas sa kuryente o ubos sa pagdumala sa usa ka tawo nga may kahanas sa kuryente.

Ang mga metal nga gigamit alang sa mga electrode sa yuta kinahanglan nga motuman sa mga materyal nga gilista sa Talaan 7 sa IEC 62305-3. Ang kinaiya sa kaagnasan sa metal sa yuta kinahanglan kanunay nga maobserbahan. Ang mga ground electrode sa yuta kinahanglan nga hinimo sa galvanized o dili galvanized steel (lingin o gilis nga asero). Ang round steel kinahanglan adunay usa ka minimum nga diameter nga 10 mm. Ang strip steel kinahanglan adunay minimum nga sukat nga 30 x 3,5 mm. Hinumdomi nga kini nga materyal kinahanglan nga matabunan sa labing menos 5 cm kongkreto (pagpanalipod sa kaagnasan). Ang pundasyon nga electrode sa yuta kinahanglan nga konektado sa punoan nga equipotential bonding bar sa wind turbine. Ang mga koneksyon nga dili makasamad sa kaagnasan kinahanglan nga gitukod pinaagi sa gipunting nga mga punto sa yuta sa mga lug sa terminal nga gama sa stainless steel. Labut pa, usa ka singsing nga yuta nga elektrod nga gama sa stainless steel kinahanglan i-install sa yuta.

Pagpanalipod sa pagbalhin gikan sa LPZ 0A ngadto sa LPZ 1

Aron maseguro ang luwas nga pagpadagan sa mga de-koryenteng elektroniko ug elektronik, ang mga utlanan sa mga LPZ kinahanglan mapanalipdan batok sa nagadan-ag nga pagpanghilabot ug mapanalipdan batok sa gipahigayong pagpanghilabot (tan-awa ang Mga Larawan 2 ug 4). Ang mga aparato sa paglihok sa lihok nga makalihok nga makahimo sa pagbuga sa taas nga sulog sa kilat nga wala’y pagkaguba kinahanglan nga mai-install sa pagbalhin gikan sa LPZ 0A ngadto sa LPZ 1 (gitawag usab nga “kilat equipotential bonding”). Ang kini nga mga aparato nga naglihok sa proteksyon gipunting nga mga klase karon nga mga nagdakup sa kilat ug gisulayan pinaagi sa mga sulog sa pagdasig nga 10/350 μs nga porma sa balud. Sa pagbalhin gikan sa LPZ 0B ngadto sa LPZ 1 ug LPZ 1 ug mas taas ang mga sulud ra nga kusog nga kusog nga ipahinabo nga gipahinabo sa mga voltages nga gipahinabo sa gawas sa sistema o mga pagsulbong nga gihimo sa sistema ang kinahanglan nga makaya. Ang kini nga mga aparato nga panalipod sa lihok gipunting ingon mga magdakup sa klase nga pagdagsang sa II ug gisulayan pinaagi sa mga sulog sa pagdasig nga 8/20 μs nga porma sa balud

Pinauyon sa konsepto sa panalipod sa kilat, ang tanan nga mosulod nga mga kable ug linya kinahanglan iupod sa pagbutang sa equipotential nga kilat nga wala’y labot pinaagi sa mga klase sa kilat karon nga mga nag-aresto sa utlanan gikan sa LPZ 0A hangtod sa LPZ 1 o gikan sa LPZ 0A hangtod sa LPZ 2.

Ang usa pa nga lokal nga equipotential bonding, diin ang tanan nga mga kable ug linya nga mosulud sa kini nga utlanan kinahanglan nga iupod, kinahanglan i-install alang sa matag dugang nga utlanan sa zone sa sulud sa gidaghanon aron mapanalipdan.

Ang mga tig-aresto sa pagdagsang sa 2 kinahanglan nga igabutang sa pagbalhin gikan sa LPZ 0B ngadto sa LPZ 1 ug gikan sa LPZ 1 ngadto sa LPZ 2, samtang ang mga mag-aresto sa klase III nga pag-aresto kinahanglan igabutang sa pagbalhin gikan sa LPZ 2 ngadto sa LPZ 3. Ang kalihokan sa klase II ug klase III ang mga dakpon nga magdakup aron maminusan ang nahabilin nga pagpanghilabot sa mga yugto sa proteksyon sa hulu ug aron limitahan ang mga pag-aghat nga gipaaghat o namugna sa sulud sa turbine sa hangin.

Pagpili sa mga SPD pinasukad sa lebel sa proteksyon sa boltahe (Up) ug resistensya sa kagamitan

Aron mahulagway ang Pagsaka sa usa ka LPZ, kinahanglan nga ipiho ang lebel sa resistensya sa mga kagamitan sa sulud sa usa ka LPZ, pananglitan alang sa mga linya sa kuryente ug mga koneksyon sa kagamitan sama sa IEC 61000-4-5 ug IEC 60664-1; alang sa mga linya sa telecommunication ug koneksyon sa mga ekipo sumala sa IEC 61000-4-5, ITU-T K.20 ug ITU-T K.21, ug alang sa uban pang mga linya ug koneksyon sa kagamitan sumala sa mga panudlo sa tiggama.

Ang mga naghimo sa elektrikal ug elektronikong sangkap kinahanglan makahatag kinahanglan nga impormasyon sa lebel sa resistensya sumala sa mga sukaranan sa EMC. Kung dili, ang naghimo sa wind turbine kinahanglan maghimo mga pagsulay aron mahibal-an ang lebel sa resistensya. Ang gihubit nga lebel sa resistensya sa mga sangkap sa usa ka LPZ nga direkta nga nagpasabut sa gikinahanglan nga lebel sa pagpanalipod sa boltahe alang sa mga utlanan sa LPZ. Ang imyunidad sa usa ka sistema kinahanglan mapamatud-an, kung diin magamit, nga adunay tanan nga mga SPD nga na-install ug ang mga ekipo nga mapanalipdan.

Pagpanalipod sa suplay sa kuryente

Ang transformer sa usa ka turbine sa hangin mahimo nga ma-install sa lainlaing mga lokasyon (sa usa ka lahi nga estasyon sa pagpanghatag, sa basehan sa tore, sa tore, sa nacelle). Sa kaso sa dagko nga mga turbina sa hangin, pananglitan, ang wala gisagup nga 20 kV nga kable sa base sa tore gipaagi sa medium-voltage switchgear nga mga pag-install nga gilangkuban sa vacuum circuit breaker, mekanikal nga naka-lock nga disconnector sa selector switch, mogawas nga earthing switch ug protection relay.

Ang mga MV cables gipaagi gikan sa pagbutang sa MV switchgear sa tore sa turbine sa hangin ngadto sa transformer nga naa sa nacelle. Gipakaon sa transformer ang control cabinet sa base sa tower, ang switch switch nga gabinete sa nacelle ug ang pitch system sa hub pinaagi sa usa ka sistema nga TN-C (L1; L2; L3; PEN conductor; 3PhY; 3 W + G). Ang kabinet sa switchgear sa nacelle nagsuplay sa kagamitan sa elektrisidad nga adunay boltahe nga AC nga 230/400 V.

Pinauyon sa IEC 60364-4-44, ang tanan nga kagamitan sa elektrisidad nga gibutang sa usa ka turbine sa hangin kinahanglan adunay piho nga gihatagan boltahe nga makasukol sa boltahe pinauyon sa nominal nga boltahe sa turbine sa hangin. Kini nagpasabut nga ang mga tig-aresto sa pag-atake nga kinahanglan maibutang kinahanglan adunay labing menos ang gipunting nga lebel sa pagpanalipod sa boltahe depende sa nominal nga boltahe sa sistema. Ang mga nag-aresto sa pag-atake nga gigamit aron mapanalipdan ang 400/690 V nga mga sistema sa suplay sa kuryente kinahanglan adunay minimum nga lebel sa proteksyon sa boltahe nga ≤2,5 kV, samtang ang surge arrester nga gigamit aron mapanalipdan ang 230/400 V nga mga sistema sa suplay sa kuryente kinahanglan adunay lebel sa proteksyon sa boltahe Up Up1,5 kV aron masiguro ang proteksyon sa sensitibo nga kagamitan sa elektrisidad / elektronik. Aron matuman ang kini nga kinahanglanon, ang mga kusog nga aparato nga panalipod alang sa 400/690 V nga mga sistema sa suplay sa kuryente nga makahimo sa paghimo og mga sulog sa kilat nga 10/350 μs nga porma sa balud nga wala’y pagguba ug masiguro ang lebel sa proteksyon sa boltahe nga ≤2,5 kV kinahanglan i-install.

Ang mga sistema sa suplay sa kuryente nga 230/400 V

Ang suplay sa boltahe sa control cabinet sa base sa tower, ang switchgear cabinet sa nacelle ug ang pitch system sa hub pinaagi sa 230/400 V TN-C system (3PhY, 3W + G) kinahanglan protektahan sa klase II mga dakop nga nagdakup sama sa SLP40-275 / 3S.

Pagpanalipod sa kahayag sa pasidaan sa ayroplano

Ang kahayag sa pasidaan sa ayroplano sa sensor mast sa LPZ 0B kinahanglan mapanalipdan pinaagi sa usa ka class II surge arrester sa mga may kalabutan nga mga pagbag-o sa zone (LPZ 0B → 1, LPZ 1 → 2) (Talaan 1).

Ang mga sistema sa suplay sa kuryente nga 400 / 690V Co-ordinated single-pol kilat karon nga mga nag-aresto nga adunay taas nga pagsunud sa karon nga limitasyon alang sa 400/690 V nga mga sistema sa suplay sa kuryente sama sa SLP40-750 / 3S, kinahanglan nga ipadayon aron mapanalipdan ang 400/690 V transformer , inverters, mains filters ug kagamitan sa pagsukol.

Pagpanalipod sa mga linya sa generator

Giisip ang mga tolerance nga taas nga boltahe, ang mga nag-aresto sa surge II alang sa nominal voltages hangtod sa 1000 V kinahanglan i-install aron mapanalipdan ang rotor winding sa generator ug ang supply line sa inverter. Usa ka dugang nga spark-gap-based arrester nga adunay gihatagan frequency nga kusog nga makasukol sa boltahe nga UN / AC = 2,2 kV (50 Hz) gigamit alang sa potensyal nga pagkalain ug aron mapugngan ang mga dumakup nga nakabase sa varistor gikan sa pag-operate sa wala’y panahon tungod sa pagbag-o sa boltahe nga mahimong mahitabo sa panahon sa operasyon sa inverter. Ang usa ka modular nga three-poste nga klase II nga surge arrester nga adunay us aka dugang nga boltahe nga varistor alang sa 690 V nga mga sistema ang gi-install sa matag kilid sa stator sa generator.

Ang modular three-poste nga klase II nga pag-aresto sa pagdagsang sa klase nga SLP40-750 / 3S piho nga gilaraw alang sa mga turbine sa hangin. Adunay sila us aka boltahe nga varistor Umov nga 750 V AC, nga gikonsiderar ang pagbag-o sa boltahe nga mahimong mahitabo sa panahon sa operasyon.

Ang mga nagdakup sa pag-atake alang sa mga sistema sa IT

Ang mga dakpon nga nagdakup alang sa pagpanalipod sa mga elektronikong kagamitan sa telecommunication ug mga signal network kontra sa dili direkta ug direkta nga mga epekto sa mga pag-atake sa kilat ug uban pa nga mga paglihok sa paglihok gihulagway sa IEC 61643-21 ug gi-install sa mga utlanan sa sona nga uyon sa konsepto sa protection area sa kilat.

Ang mga nagdakup sa daghang yugto kinahanglan gidisenyo nga wala’y buta nga mga spot. Kinahanglan maseguro nga ang lainlaing mga hugna sa pagpanalipod adunay koordinasyon sa usag usa, kung dili dili tanan nga mga yugto sa pagpanalipod ipalihok, nga hinungdan sa mga sayup sa aparato sa pagprotektar sa pagdagsang.

Sa kadaghanan nga mga kaso, gigamit ang mga cable fiber nga bildo alang sa pagpaagi sa mga linya sa IT ngadto sa usa ka turbine sa hangin ug alang sa pagkonektar sa mga kabinet sa pagkontrol gikan sa base sa tore ngadto sa nacelle. Ang pag-cabling taliwala sa mga actuator ug sensor ug mga control cabinet gipatuman sa mga panagang nga mga kable nga tumbaga. Tungod kay ang pagpanghilabot sa usa ka palibot nga electromagnetic wala iapil, ang mga cable fiber nga bildo dili kinahanglan mapanalipdan sa mga nag-aresto sa sikad gawas kung ang glass fiber cable adunay usa ka metal nga sakuban nga kinahanglan nga iupod diretso sa equipotential bonding o pinaagi sa mga surge protection device.

Sa kinatibuk-an, ang mosunud nga mga linya sa signal nga adunay taming nga nagdugtong sa mga actuator ug sensor nga adunay mga kabinete sa pagkontrol kinahanglan mapanalipdan sa mga aparato nga tigpanalipod.

• Mga linya sa signal sa estasyon sa panahon sa mast mast.
• Ang mga linya sa signal nagpaingon taliwala sa nacelle ug pitch system sa hub.
• Mga linya sa signal alang sa pitch system.

Mga linya sa signal sa estasyon sa panahon

Ang mga linya sa signal (4 - 20 mA interface) taliwala sa mga sensor sa estasyon sa panahon ug switchgear cabinet gipaagi sa LPZ 0B hangtod sa LPZ 2 ug mapanalipdan pinaagi sa FLD2-24. Ang mga hiniusa nga gidakup nga hiniusa nga nag-aresto nagpanalipod sa duha o upat ka mga nag-inusarang linya nga adunay kasagaran nga potensyal nga pakisayran ingon man mga dili timbang nga mga interface ug magamit nga direkta o dili direkta nga yuta nga taming. Ang duha nga mga terminal sa spring nga molihok alang sa permanente nga pagkontra sa taming nga low-impedance nga adunay proteksyon ug dili mapanalipdan nga bahin sa arrester gigamit alang sa earthing sa taming.

Ang mga laboratory test subay sa IEC 61400-24

Gilarawan sa IEC 61400-24 ang duha nga punoan nga pamaagi aron mahimo ang mga pagsulay sa resistensya sa lebel sa sistema alang sa mga turbine sa hangin:

• Sa panahon sa mga kasamtangan nga pagsulay sa ilawom sa mga kondisyon sa operasyon, ang mga sulud sa aghat o ang bahag nga mga sulud sa kilat giindyeksyon sa tagsatagsa nga mga linya sa usa ka sistema sa pagkontrol samtang naa ang boltahe sa paghatag. Sa paghimo niini, ang mga ekipo nga mapanalipdan lakip ang tanan nga mga SPD gipailalom sa usa ka sulud nga pagsulay karon.
• Ang ikaduha nga pamaagi sa pagsulay gisundog ang mga electromagnetic effects sa kilat electromagnetic impulses (LEMPs). Ang tibuuk nga sulud nga kidlat giindyeksyon sa istraktura nga nagpagawas sa sulud sa kilat ug ang pamatasan sa sistema sa elektrisidad gisusi pinaagi sa pag-simulate sa cabling ilalum sa mga kondisyon sa operasyon ingon realistiko kutob sa mahimo. Ang pagtuslok sa karon nga kilat usa ka mahukmanon nga parameter sa pagsulay.