Քամու տուրբինային համակարգի կայծակի և գերլարումից պաշտպանություն

Գլոբալ տաքացման վերաբերյալ տեղեկացվածության աճի և մեր բրածո վառելիքի սահմանափակումների հետ մեկտեղ ակնհայտ է դառնում էներգիայի ավելի լավ վերականգնվող աղբյուր գտնելու անհրաժեշտությունը: Քամու էներգիայի օգտագործումը արագ զարգացող արդյունաբերություն է: Նման տեղադրումը հիմնականում տեղակայված է բաց և բարձրադիր տեղանքով և, որպես այդպիսին, կայծակնային արտանետումների գրավիչ գրավման կետեր է: Եթե ​​հուսալի մատակարարումը պետք է պահպանվի, կարևոր է, որ գերլարման վնասի աղբյուրները մեղմացվեն: LSP- ն ապահովում է գերլարումից պաշտպանող սարքերի լայն տեսականի, որոնք հարմար են ինչպես կայծակնային, այնպես էլ մասնակի հոսանքներին:

Քամու տուրբինային համակարգի կայծակի և գերլարումից պաշտպանություն

Lsp ունի հողմային տուրբինի կիրառման համար հասանելի գերարագության պաշտպանության միջոցների ամբողջական հավաքածու: Առաջարկը LSP- ից DIN երկաթուղու վրա տեղադրված պաշտպանության տարբեր միջոցներ և ալիքի և կայծակի մոնիտորինգ Երբ մենք պատմության մեջ ենք մտնում մի ժամանակաշրջան, երբ կանաչ էներգիայի և տեխնոլոգիայի մղումը անընդհատ պատճառ է դառնում, որ ավելի շատ հողմակայաններ կառուցվեն, և ներկայումս հողմակայաններ ընդլայնվեն, և՛ տուրբին արտադրողները, և՛ հողմակայանների սեփականատերերը / օպերատորները ավելի ու ավելի շատ են տեղյակ ծախսերի հետ կապված: կայծակի հարվածներ: Դրամական վնասը, որը կրում են օպերատորները, երբ կայծակի հարվածի դեպք է առաջանում, լինում է երկու ձևով. Ֆիզիկական վնասի պատճառով մեքենաների փոխարինման հետ կապված ծախսերը և համակարգի ՝ ցանցից դուրս մնալու և էներգիա չարտադրելու հետ կապված ծախսերը: Տուրբինային էլեկտրական համակարգերը բախվում են իրենց շրջապատող լանդշաֆտի շարունակական մարտահրավերների հետ, ընդ որում, հողմային տուրբինները, որպես կանոն, տեղադրման ամենաբարձր կառույցներն են: Նրանց ազդեցության տակ եղած ծանր եղանակի հետ մեկտեղ, իր կյանքի ողջ ընթացքում մի քանի անգամ կայծակից հարվածելու ակնկալիքների հետ միասին, սարքավորումների փոխարինման և նորոգման ծախսերը պետք է հաշվի առնվեն ցանկացած հողմակայանի օպերատորի բիզնես պլանում: Ուղղակի և անուղղակի կայծակի հարվածը վնասվում է ինտենսիվ էլեկտրամագնիսական դաշտերով, որոնք ստեղծում են անցողիկ գերլարումներ: Այս գերլարումներն այնուհետև անցնում են էլեկտրական համակարգի միջոցով անմիջապես տուրբինի ներսում գտնվող զգայուն սարքավորումների վրա: Բարձրացումը տարածվում է համակարգի միջոցով `առաջացնելով ինչպես միանգամից, այնպես էլ թաքնված վնասներ միացումներին և համակարգչային սարքավորումներին: Բաղադրիչները, ինչպիսիք են գեներատորները, տրանսֆորմատորները և հոսանքի փոխարկիչները, ինչպես նաև կառավարման էլեկտրոնիկան, կապը և SCADA համակարգերը, հնարավոր է, վնասվեն լուսավորության ալիքներից: Ուղղակի և անմիջական վնասը կարող է ակնհայտ լինել, բայց թաքնված վնասը, որը տեղի է ունենում բազմաթիվ հարվածների կամ ալիքների կրկնվող ազդեցության արդյունքում, կարող է առաջանալ ուժգնացված հիմնական տուրբինի շրջանակներում էներգիայի հիմնական բաղադրիչներին, շատ անգամ այդ վնասը չի ծածկվում արտադրողի երաշխիքներով, և, հետևաբար, Վերանորոգման և փոխարինման ծախսերն ընկնում են օպերատորների վրա:

Անցանց ծախսերը ևս մեկ հիմնական գործոն է, որը պետք է ներկայացվի հողմակայանի հետ կապված ցանկացած բիզնես ծրագրի մեջ: Այս ծախսերը գալիս են այն ժամանակ, երբ տուրբինն անջատված է, և դրա վրա պետք է աշխատի սպասարկող խումբը, կամ փոխարինվեն բաղադրիչները, որոնք ներառում են ինչպես գնման, այնպես էլ տրանսպորտի և տեղադրման ծախսեր: Եկամուտները, որոնք կարող են կորցվել մեկ կայծակի հարվածի պատճառով, կարող են զգալի լինել, և ժամանակի ընթացքում առաջացած թաքնված վնասը ավելացնում է այդ ընդհանուրը: LSP- ի հողմային տուրբինի պաշտպանության արտադրանքը զգալիորեն նվազեցնում է դրա հետ կապված ծախսերը `կարողանալով դիմակայել կայծակի բազմաթիվ ալիքներին առանց խափանման, նույնիսկ հարվածի բազմաթիվ դեպքերից հետո:

Քամու տրուբների գերլարումից պաշտպանող համակարգերի պատյան

Կլիմայական պայմանների շարունակական փոփոխությունը, զուգորդված հանածո վառելիքից կախվածության աճով, մեծ հետաքրքրություն են առաջացրել կայուն, վերականգնվող էներգետիկ ռեսուրսների նկատմամբ ամբողջ աշխարհում: Կանաչ էներգիայի ամենահեռանկարային տեխնոլոգիաներից մեկը հողմային էներգիան է, որը, բացառությամբ գործարկման մեծ ծախսերի, կլինի աշխարհի շատ ազգերի ընտրություն: Օրինակ ՝ Պորտուգալիայում քամու էներգիայի արտադրության նպատակը 2006-ից 2010 թվականն էր ՝ ավելացնել քամու էներգիայի ընդհանուր էներգիայի արտադրության 25% -ը, նպատակ, որն իրականացվեց և նույնիսկ գերազանցվեց հետագա տարիներին: Չնայած քամու և արևի էներգիայի արտադրությունը խթանող ագրեսիվ կառավարական ծրագրերը էապես ընդլայնել են քամու արդյունաբերությունը, հողմային տուրբինների քանակի այս աճով գալիս է կայծակից տուրբինների հարվածելու հավանականության աճ: Ուղղակի հարվածները հողմային տուրբիններին ճանաչվել են որպես լուրջ խնդիր, և կան եզակի խնդիրներ, որոնք կայծակի պաշտպանությունն ավելի մարտահրավեր են դարձնում հողմային էներգիայի մեջ, քան մյուս արդյունաբերություններում:

Քամու տուրբինների կառուցումը եզակի է, և այս բարձր, հիմնականում մետաղական կառուցվածքները շատ ենթակա են կայծակի հարվածների վնասմանը: Դրանք նույնպես դժվար է պաշտպանել ՝ օգտագործելով գերբեռնվածության պաշտպանության սովորական տեխնոլոգիաները, որոնք հիմնականում զոհվում են իրենց մեկ ալիքից հետո: Քամու տուրբինները կարող են բարձրանալ ավելի քան 150 մետր բարձրության վրա և տեղակայված են սովորաբար բարձր գետնին հեռավոր վայրերում, որոնք ենթարկվում են տարրերի ազդեցությանը, ներառյալ կայծակի հարվածները: Քամու տուրբինի առավել բացահայտ բաղադրիչներն են շեղբերն ու ցնցուղը, և դրանք, ընդհանուր առմամբ, պատրաստված են կոմպոզիտային նյութերից, որոնք ի վիճակի չեն կայուն կայծակի հարվածը պահպանել: Տիպիկ ուղղակի հարվածը, ընդհանուր առմամբ, տեղի է ունենում շեղբերով, ստեղծելով իրավիճակ, երբ ալիքը անցնում է տուրբինի բաղադրիչներով հողմաղացով և պոտենցիալով դեպի ֆերմայի բոլոր էլեկտրականորեն կապված տարածքներ: Քամու էլեկտրակայանների համար սովորաբար օգտագործվող տարածքներն ունեն հողանցման վատ պայմաններ, և ժամանակակից հողմակայանն ունի մշակման էլեկտրոնիկա, որոնք աներևակայելի զգայուն են: Այս բոլոր խնդիրները առավել մարտահրավեր են դարձնում հողմային տուրբինների պաշտպանությունը կայծակի վնասներից:

Քամու տուրբինի կառուցվածքի մեջ էլեկտրոնիկան և առանցքակալները շատ ենթակա են կայծակի վնասմանը: Քամու տուրբինների հետ կապված տեխնիկական սպասարկման ծախսերը մեծ են `այդ բաղադրիչները փոխարինելու դժվարությունների պատճառով: Տեխնոլոգիաների բերումը, որոնք կարող են բարելավել վիճակագրական միջինը անհրաժեշտ բաղադրիչի փոխարինման համար, մեծ քննարկման աղբյուր է տախտակների մեծ մասում և քամու արտադրությամբ զբաղվող պետական ​​մարմիններում: Ալիքային պաշտպանության արտադրատեսակի կայուն բնույթը եզակի է գերլարման պաշտպանության տեխնոլոգիաների մեջ, քանի որ այն շարունակում է պաշտպանել սարքավորումները նույնիսկ ակտիվացված վիճակում, և կայծակնային ալիքից հետո փոխարինման կամ վերականգնման կարիք չկա: Սա թույլ է տալիս քամու էլեկտրաէներգիայի գեներատորները ավելի երկար ժամանակ մնալ առցանց: Անցանց ռեժիմի վիճակագրության միջին վիճակագրության ցանկացած բարելավում և տուրբինների սպասարկման տևողության ժամանակի ի վերջո սպառողին հետագա ծախսեր կբերի:

Lowածր լարման և կառավարման շղթաների վնասը կանխելը շատ կարևոր է, քանի որ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ հողմատուրբինի խափանումների 50% -ից ավելին պայմանավորված են այս տեսակի բաղադրիչների խափանումներով: Սարքավորումների վավերագրված անսարքությունները, որոնք վերագրվում են ուղղակի և հարուցված կայծակի հարվածներին և հետադարձ հոսանքներին, որոնք տարածվում են կայծակի հարվածից անմիջապես հետո, սովորական են: Համակարգերի էլեկտրացանցային կողմում տեղադրված կայծակնային արգելակները հիմնավորված են ցածր լարման կողմի հետ միասին `հիմնավորելու դիմադրությունը նվազեցնելու համար` մեծացնելով ամբողջ շղթայի `մեկ հողմային տուրբինի հարվածին դիմակայելու ունակությունը:

Քամու տուրբինների կայծակի և ուժգին պաշտպանություն

Այս հոդվածը նկարագրում է հողմային տուրբինում էլեկտրական և էլեկտրոնային սարքերի և համակարգերի կայծակի և գերլարումից պաշտպանված միջոցառումների իրականացումը:

Քամու տուրբինները խիստ խոցելի են ուղղակի կայծակի հարվածների հետևանքների համար `իրենց հսկայական մակերևույթի և բարձրության պատճառով: Քանի որ քամու տուրբինի վրա կայծակի հարվածի ռիսկը քառակուսիորեն մեծանում է դրա բարձրության հետ, կարելի է գնահատել, որ բազմամվտ հզորությամբ հողմային տուրբինը մոտավորապես տասներկու ամիսը մեկ ընկնում է ուղղակի կայծակի հարվածից:

Հետադարձ կապի փոխհատուցումը պետք է ամորտիզացնի ներդրումների մեծ ծախսերը մի քանի տարվա ընթացքում, ինչը նշանակում է, որ կայծակի և ալիքի վնասման և դրան զուգահեռ վերազույգման ծախսերի հետևանքով պետք է խուսափել: Ահա թե ինչու կարևոր են կայծակի և ալիքի պաշտպանության համապարփակ միջոցառումները:

Քամու տուրբինների կայծակնային պաշտպանության համակարգ պլանավորելիս ոչ միայն ամպ-երկիր ցնցումները, այլև հող-ամպից բռնկումները, այսպես կոչված, վերևի առաջնորդները, պետք է հաշվի առնվեն ավելի քան 60 մ բարձրության վրա գտնվող օբյեկտների համար , Այս դեպի վեր բարձրացնող ղեկավարների բարձր էլեկտրական լիցքը, մասնավորապես, պետք է հաշվի առնվի ռոտորի շեղբերների պաշտպանության և կայծակնային հոսանքների համապատասխան խցանների ընտրության համար:

Ստանդարտացում-կայծակնային և ուժգին պաշտպանություն քամու տուրբինային համակարգի համար
Պաշտպանության գաղափարը պետք է հիմնված լինի IEC 61400-24, IEC 62305 ստանդարտ շարքերի միջազգային ստանդարտների և Germanischer Lloyd դասակարգման հասարակության ուղեցույցների վրա:

Պաշտպանության միջոցառումներ
IEC 61400-24- ը առաջարկում է ընտրել հողմային տուրբինի կայծակնային պաշտպանության համակարգի բոլոր ենթաբաղադրիչները ըստ կայծակի պաշտպանության մակարդակի (LPL) I, եթե ռիսկի վերլուծությունը ցույց չի տալիս, որ ավելի ցածր LPL բավարար է: Ռիսկի վերլուծությունը կարող է նաև պարզել, որ տարբեր ենթաբաղադրիչներ ունեն տարբեր LPLs: IEC 61400-24- ը խորհուրդ է տալիս կայծակի պաշտպանության համակարգը հիմնված լինի կայծակի պաշտպանության համապարփակ հայեցակարգի վրա:

Քամու տուրբինային համակարգի կայծակնային և գերլարման պաշտպանությունը բաղկացած է կայծակի պաշտպանության արտաքին համակարգից (LPS) և էլեկտրական և էլեկտրոնային սարքավորումները պաշտպանելու համար գերլարման պաշտպանության միջոցներից (SPM): Պաշտպանական միջոցառումներ պլանավորելու համար նպատակահարմար է քամու տուրբինը բաժանել կայծակնային պաշտպանության գոտիների (ՊՏZ):

Քամու տուրբինային համակարգի կայծակնային և գերլարման պաշտպանությունը պաշտպանում է երկու ենթահամակարգեր, որոնք կարելի է գտնել միայն հողմային տուրբիններում, այն է ՝ ռոտորի շեղբերն ու մեխանիկական էներգիայի գնացքը:

IEC 61400-24- ը մանրամասն նկարագրում է, թե ինչպես պաշտպանել հողմատուրբինի այս հատուկ մասերը և ինչպես ապացուցել կայծակի պաշտպանության միջոցառումների արդյունավետությունը:

Համաձայն այս ստանդարտի, ցանկալի է կատարել բարձրավոլտ փորձարկումներ `համապատասխան համակարգերի կայծակնային հոսանքի դիմադրությանը առաջին հարվածով և երկար հարվածով, հնարավորության դեպքում, ընդհանուր արտանետմամբ ստուգելու համար:

Ռոտորի շեղբերների և պտտորեն տեղադրված մասերի / առանցքակալների պաշտպանության հետ կապված բարդ խնդիրները պետք է մանրամասն ուսումնասիրվեն և կախված լինեն բաղադրիչի արտադրողից և տեսակից: IEC 61400-24 ստանդարտը այս առումով կարևոր տեղեկատվություն է տրամադրում:

Կայծակի պաշտպանության գոտու գաղափարը
Կայծակի պաշտպանության գոտու գաղափարը կառուցվածքային միջոց է օբյեկտի համար սահմանված EMC միջավայր ստեղծելու համար: Սահմանված EMC միջավայրը նշվում է օգտագործված էլեկտրական սարքավորումների անձեռնմխելիությամբ: Կայծակի պաշտպանության գոտու հայեցակարգը թույլ է տալիս իրականացնել և ճառագայթել միջամտությունը սահմանված արժեքների սահմաններում: Այդ պատճառով պահպանվող օբյեկտը բաժանվում է պաշտպանության գոտիների:

Պտտվող ոլորտի մեթոդը կարող է օգտագործվել LPZ 0A- ի որոշման համար, այն է `հողմային տուրբինի մասեր, որոնք կարող են ենթարկվել ուղղակի կայծակի հարվածների, և LPZ 0B, մասնավորապես` հողմային տուրբինի մասեր, որոնք պաշտպանված են արտաքին օդային ուղղակի կայծակի հարվածներից. դադարեցման համակարգեր կամ օդափոխման համակարգեր, որոնք ինտեգրված են հողմային տուրբինի մասերում (օրինակ, ռոտորի շեղբում):

IEC 61400-24- ի համաձայն `շարժակազմի ոլորտի մեթոդը չպետք է օգտագործվի հենց ռոտորային շեղբերների համար: Այդ պատճառով օդափոխման համակարգի նախագիծը պետք է փորձարկվի համաձայն IEC 8.2.3-61400 ստանդարտի 24 գլխի:

Նկ .1-ը ցույց է տալիս շարժակազմի ոլորտի մեթոդի բնորոշ կիրառումը, մինչդեռ Նկ .2-ը պատկերում է հողմային տուրբինի հնարավոր բաժանումը կայծակի պաշտպանության տարբեր գոտիների: Կայծակի պաշտպանության գոտիների բաժանումը կախված է քամու տուրբինի նախագծումից: Հետեւաբար, պետք է դիտարկել հողմային տուրբինի կառուցվածքը:

Այնուամենայնիվ, որոշիչ է, որ քամու տուրբինի դրսից LPZ 0A ներարկվող կայծակնային պարամետրերը կրճատվեն պաշտպանական համապատասխան միջոցներով և պաշտպանական սարքերով ՝ գոտու բոլոր սահմաններում, որպեսզի հողմային տուրբինի ներսում գտնվող էլեկտրական և էլեկտրոնային սարքերն ու համակարգերը գործարկվեն: անվտանգ.

Պաշտպանիչ միջոցառումներ
Պարիսպը պետք է նախագծված լինի որպես ներծծված մետաղական վահան: Սա նշանակում է, որ պատյանում ձեռք է բերվում էլեկտրամագնիսական դաշտ ունեցող մի ծավալ, որը զգալիորեն ցածր է հողմային տուրբինից դուրս գտնվող դաշտից:

IEC 61400-24- ի համաձայն, գլանային պողպատե աշտարակը, որն առավելապես օգտագործվում է մեծ հողմային տուրբինների համար, կարելի է համարել համարյա կատարյալ Faraday վանդակ, որը լավագույնս համապատասխանում է էլեկտրամագնիսական պաշտպանությանը: Theածկոցի կամ «nacelle» - ի և, եթե այդպիսիք կան, շահագործման շենքում գտնվող բաշխիչ և կառավարման պահարանները նույնպես պետք է լինեն մետաղից: Միացնող մալուխները պետք է ունենան արտաքին վահան, որն ունակ է կայծակնային հոսանքներ տանել:

Պաշտպանված մալուխները դիմացկուն են EMC միջամտությանը միայն այն դեպքում, երբ վահանը միացված է երկու ծայրերի հավասար հնարավոր կապակցությանը: Վահանի հետ պետք է կապ հաստատել տերմինալների լրիվ (360 °) կապի միջոցով ՝ առանց հողմուրբինի վրա տեղադրելու EMC անհամատեղելի երկար միացնող մալուխներ:

Մագնիսական պաշտպանությունը և մալուխի երթուղին պետք է իրականացվեն IEC 4-62305-ի 4-րդ մասի համաձայն: Այդ պատճառով պետք է օգտագործվեն IEC / TR 61000-5-2-ի համաձայն EMC համատեղելի տեղադրման պրակտիկայի ընդհանուր ուղեցույցները:

Պաշտպանական միջոցառումները ներառում են, օրինակ.

• Մետաղական հյուսի տեղադրում GRP ծածկույթով ծածկույթների վրա:
• Մետաղական աշտարակ:
• Մետաղական բաշխիչ պահարաններ:
• Մետաղական կառավարման պահարաններ:
• Պաշտպանական միացնող մալուխներ կրող կայծակնային հոսանք (մետաղական մալուխի ծորան, պաշտպանիչ խողովակ կամ նմանատիպ այլ)
• Մալուխի պաշտպանություն:

Արտաքին կայծակի պաշտպանության միջոցառումներ
Արտաքին LPS- ի գործառույթն է կայծակի ուղղակի հարվածները, այդ թվում կայծակի հարվածները քամու տուրբինի աշտարակի մեջ ընկնելը և կայծակի հոսանքը հարվածի կետից գետնին արտանետելն է: Այն օգտագործվում է նաև գետում կայծակնային հոսանքը բաշխելու համար ՝ առանց ջերմային կամ մեխանիկական վնասների կամ վտանգավոր կայծերի, որոնք կարող են հրդեհի կամ պայթյունի պատճառ դառնալ և վտանգել մարդկանց:

Քամու տուրբինի համար հարվածի հնարավոր կետերը (բացառությամբ ռոտորի շեղբերից) կարող են որոշվել Նկար 1.-ում ցույց տրված շարժակազմի ոլորտի մեթոդի միջոցով. Հողային տուրբինների համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել LPS I դասը: Հետևաբար, գլանվածք r = 20 մ շառավղով գլորում է հողմային տուրբինը ՝ հարվածի կետերը որոշելու համար: Օդափոխման համակարգերը պահանջվում են, երբ ոլորտը կապվում է հողմային տուրբինի հետ:

Պարանոցի / պատյանների կառուցվածքը պետք է ինտեգրվի կայծակնային պաշտպանության համակարգում ՝ ապահովելու համար, որ ականանետում կայծակը հարվածի այդ մետաղի բնական մետաղական մասերին կամ այդ նպատակով նախատեսված օդափոխման համակարգին: GRP ծածկույթով նաքելներում պետք է տեղադրված լինեն օդափոխման համակարգ և ներքևի վանդակ կազմող ներքևի դիրիժորներ:

Այս վանդակի մեջ մերկ հաղորդիչները ներառյալ օդափոխման համակարգը պետք է կարողանա դիմակայել կայծակի հարվածներին ՝ ըստ ընտրված կայծակի պաշտպանության մակարդակի: Ֆարադեյի վանդակի հետագա դիրիժորները պետք է նախագծված լինեն այնպես, որ նրանք դիմակայեն կայծակնային հոսանքի այն հատվածին, որին կարող են ենթարկվել: IEC 61400-24- ի համաձայն `ականանետից դուրս տեղադրված չափիչ սարքավորումները պաշտպանելու օդափոխման համակարգերը պետք է նախագծվեն IEC 62305-3-ի ընդհանուր պահանջներին համապատասխան և ներքևի հաղորդիչները պետք է միացված լինեն վերը նկարագրված վանդակին:

Հաղորդիչ նյութերից պատրաստված «բնական բաղադրիչները», որոնք մշտապես տեղադրված են հողմային տուրբինի վրա և մնում են անփոփոխ (օր. ՝ ռոտորային շեղբերի կայծակի պաշտպանության համակարգ, առանցքակալներ, հիմնական ցանցեր, հիբրիդային աշտարակ և այլն), կարող են ինտեգրվել LPS- ում: Եթե ​​հողմային տուրբինները մետաղական կոնստրուկցիայի են, կարելի է ենթադրել, որ դրանք կատարում են LPS I դասի կայծակի պաշտպանության արտաքին համակարգի պահանջները `համաձայն IEC 62305- ի:

Սա պահանջում է, որ կայծակնային հարվածը ապահով կերպով ընկալվի ռոտորային շեղբերի LPS- ի կողմից, որպեսզի այն կարողանա արտանետվել երկրի վերջավորության համակարգ `բնական բաղադրիչների միջոցով, ինչպիսիք են առանցքակալները, ցանցային ցանցերը, աշտարակը և / կամ շրջանցող համակարգերը (օրինակ` կայծի բաց բացերը, ածխածնային խոզանակներ):

Օդի դադարեցման համակարգ / ներքևի հաղորդիչ
Ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում, ռոտորի շեղբեր; nacelle, այդ թվում `գերակառույցներ; ռոտորային հանգույցը և քամու տուրբինի աշտարակը կարող են հարվածվել կայծակից:
Եթե ​​նրանք կարողանան ապահով կերպով խանգարել կայծակնային առավելագույն իմպուլսային հոսանքի առավելագույն 200 կԱ-ին և կարող են այն արտանետել երկրի վերջավորության համակարգ, ապա դրանք կարող են օգտագործվել որպես հողմային տուրբինի արտաքին կայծակնային պաշտպանության համակարգի օդափոխման համակարգի «բնական բաղադրիչներ»:

Մետաղական ընկալիչները, որոնք ներկայացնում են կայծակի հարվածների համար սահմանված հարվածային կետերը, հաճախ տեղադրվում են GRP շեղբի երկայնքով ՝ ռոտորի շեղբերը կայծակի վնասից պաշտպանելու համար: Ստորին դիրիժորը ընկալիչից տեղափոխվում է բերանի արմատ: Կայծակի հարվածի դեպքում կարելի է ենթադրել, որ կայծակը հարվածում է շեղբի ծայրին (ընկալիչին), այնուհետև ներսից իջնող դիրիժորի միջոցով այն լիցքաթափվում է ականանետի և աշտարակի միջոցով երկրի վերջավորության համակարգի վրա:

Երկրի ավարտի համակարգ
Քամու տուրբինի հողային ավարտի համակարգը պետք է կատարի մի քանի գործառույթներ, ինչպիսիք են անձնական պաշտպանությունը, EMC պաշտպանությունը և կայծակի պաշտպանությունը:

Երկրի ավարտի արդյունավետ համակարգը (տե՛ս Նկար 3) անհրաժեշտ է կայծակնային հոսանքներ բաշխելու և հողմային տուրբինի ոչնչացումը կանխելու համար: Ավելին, երկրի վերջացման համակարգը պետք է պաշտպանի մարդկանց և կենդանիներին էլեկտրական ցնցումներից: Կայծակի հարվածի դեպքում երկրի ավարտի համակարգը պետք է կայծակնային բարձր հոսանքներ թափի գետնին և բաշխի դրանք գետնին առանց վտանգավոր ջերմային և (կամ) էլեկտրադինամիկ ազդեցությունների:

Ընդհանուր առմամբ, կարևոր է հողային տուրբինի համար հիմք դնել երկրի վերջացման համակարգի, որն օգտագործվում է կայծակի հարվածներից հողմային տուրբինը պաշտպանելու և էլեկտրամատակարարման համակարգը երկրի վրա պաշտպանելու համար:

Նշում. Էլեկտրական բարձրավոլտ կանոնակարգերը, ինչպիսիք են Cenelec HO 637 S1- ը կամ կիրառելի ազգային ստանդարտները, սահմանում են, թե ինչպես պետք է նախագծել երկրի վերջացման համակարգ `բարձր կամ միջին լարման համակարգերում կարճ միացումներից առաջացած բարձր հպման և աստիճանի լարումը կանխելու համար: Ինչ վերաբերում է անձանց պաշտպանությանը, IEC 61400-24 ստանդարտը վերաբերում է IEC // TS 60479-1 և IEC 60479-4:

Երկրային էլեկտրոդների դասավորություն

IEC 62305-3- ը նկարագրում է հողային տուրբինների երկրային էլեկտրոդների պայմանավորվածությունների երկու հիմնական տեսակ.

Տեսակ A. IEC 61400-24 I հավելվածի համաձայն, այս պայմանավորվածությունը չպետք է օգտագործվի հողմային տուրբինների համար, բայց այն կարող է օգտագործվել հավելվածների համար (օրինակ ՝ չափիչ սարքավորումներ պարունակող շենքեր կամ հողմակայանի հետ կապված գրասենյակային սալիկներ): Ա տիպի հողային էլեկտրոդների պայմանավորվածությունները բաղկացած են հորիզոնական կամ ուղղահայաց հողային էլեկտրոդներից, որոնք միացված են շենքի վրա առնվազն երկու ներքևի դիրիժորներով:

Տեսակ Բ. IEC 61400-24 I հավելվածի համաձայն, այս պայմանավորվածությունը պետք է օգտագործվի հողմային տուրբինների համար: Այն կա՛մ բաղկացած է հողում տեղադրված արտաքին օղակաձեւ էլեկտրոդից, կա՛մ հիմքի հողային էլեկտրոդից: Հիմքում գտնվող օղակաձև էլեկտրոդները և մետաղական մասերը պետք է միացված լինեն աշտարակի կառուցմանը:

Աշտարակի հիմքի ամրացումը պետք է ինտեգրվի հողմային տուրբինի հողակցման գաղափարին: Աշտարակի հիմքի հողային ավարտի համակարգը և շահագործման շենքը պետք է միացված լինեն ցանցային էլեկտրոդների ցանցային ցանցով `ձեռք բերելու հնարավորինս մեծ տարածքի տարածքի ավարտման համակարգ: Կայծակի հարվածի արդյունքում աստիճանի ավելորդ լարման կանխումը կանխելու համար աշտարակի հիմքի շուրջը պետք է տեղադրվեն պոտենցիալ հսկիչ և կոռոզիոն դիմացկուն օղակաձև էլեկտրոդներ (չժանգոտվող պողպատից) ՝ անձանց պաշտպանությունն ապահովելու համար (տե՛ս Նկար 3):

Հիմքի հիմքի էլեկտրոդները

Հիմնային հողային էլեկտրոդները տեխնիկական և տնտեսական իմաստ ունեն և, օրինակ, պահանջվում են էլեկտրամատակարարող ընկերությունների գերմանական տեխնիկական միացման պայմաններում (TAB): Հիմնային հողային էլեկտրոդները էլեկտրական տեղադրման մաս են և կատարում են անվտանգության հիմնական գործառույթները: Այդ պատճառով դրանք պետք է տեղադրվեն էլեկտրական հմտություն ունեցող անձանց կողմից կամ էլեկտրական հմտություն ունեցող անձի վերահսկողության ներքո:

Երկրային էլեկտրոդների համար օգտագործվող մետաղները պետք է համապատասխանեն IEC 7-62305 IEC աղյուսակում նշված նյութերին: Հողում մետաղի կորոզիայի վարքը միշտ պետք է դիտարկել: Հիմքի հողային էլեկտրոդները պետք է պատրաստված լինեն ցինկապատ կամ ոչ ցինկապատ պողպատից (կլոր կամ ժապավենային պողպատ): Կլոր պողպատը պետք է ունենա 3 մմ նվազագույն տրամագիծ: Քարե պողպատը պետք է ունենա 10 x 30 մմ նվազագույն չափսեր: Նշենք, որ այս նյութը պետք է ծածկված լինի առնվազն 3,5 սմ բետոնով (կոռոզիայից պաշտպանություն): Հիմքի հողային էլեկտրոդը պետք է միացված լինի հողմային տուրբինի հիմնական հավասարազոր կապակցման ձողին: Կոռոզիայից դիմացկուն միացումները պետք է ստեղծվեն չժանգոտվող պողպատից պատրաստված տերմինալային ճարմանդների ֆիքսված հողակցման կետերի միջոցով: Ավելին, հողում պետք է տեղադրվի չժանգոտվող պողպատից պատրաստված օղակաձև էլեկտրոդ:

Պաշտպանություն LPZ 0A- ից LPZ 1 անցման ժամանակ

Էլեկտրական և էլեկտրոնային սարքերի անվտանգ շահագործումն ապահովելու համար LPZ- ների սահմանները պետք է պաշտպանված լինեն ճառագայթահարված միջամտությունից և պաշտպանված լինեն անցկացված միջամտությունից (տե՛ս Նկար. 2 և 4): Լարվածությունից պաշտպանող սարքերը, որոնք ունակ են առանց կործանման բարձր կայծակնային հոսանքներ լիցքաթափել, պետք է տեղադրվեն LPZ 0A- ից LPZ 1 անցման ժամանակ (նաև կոչվում է «կայծակնային ներուժ Այս ալիքից պաշտպանող սարքերը կոչվում են I կարգի կայծակնային հոսանքազրկողներ և փորձարկվում են իմպուլսային հոսանքներով ՝ 10/350 μs ալիքաձև: LPZ 0B- ից LPZ 1 և LPZ 1 և ավելի բարձրության անցնելիս պետք է հաղթահարել միայն ցածր էներգիայի իմպուլսային հոսանքները, որոնք առաջացել են համակարգից դուրս ներմուծված լարման կամ համակարգում առաջացած ալիքներից: Այս գերլարման պաշտպանիչ սարքերը նշվում են որպես II կարգի գերլարիչներ և փորձարկվում են իմպուլսային հոսանքներով 8/20 μs ալիքային ձևի միջոցով:

Ըստ կայծակի պաշտպանության գոտու հայեցակարգի, բոլոր մուտքային մալուխներն ու գծերը պետք է ինտեգրվեն կայծակնային հավասարազոր կապի մեջ `առանց բացառության, I կարգի կայծակնային հոսանքազրկողների միջոցով LPZ 0A- ից LPZ 1 կամ LPZ 0A- ից LPZ 2 սահմանին:

Մեկ այլ տեղական հավասարազոր կապ, որում պետք է ինտեգրվեն այս սահմանը մտնող բոլոր մալուխներն ու գծերը, պետք է տեղադրվեն պաշտպանվող ծավալի սահմաններում գտնվող յուրաքանչյուր հետագա գոտու համար:

2-րդ տիպի գերլարիչները պետք է տեղադրվեն LPZ 0B- ից LPZ 1-ին և LPZ 1-ից LPZ 2-ին անցնելիս, մինչդեռ III կարգի գերլարիչները պետք է տեղադրվեն LPZ 2-ից LPZ 3-ին անցնելիս: II և III դասի գործառույթը հոսանքազրկողները նպատակ ունեն նվազեցնել հոսանքի վերին հոսանքի պաշտպանության փուլերի մնացորդային միջամտությունը և սահմանափակել քամու տուրբինի ներսում առաջացրած կամ առաջացած ալիքները:

SPD- ների ընտրություն `ելնելով լարման պաշտպանության մակարդակից (Up) և սարքավորումների անձեռնմխելիությունից

LPZ- ում Up- ը նկարագրելու համար LPZ- ի ներսում պետք է սահմանվեն սարքավորումների անձեռնմխելիության մակարդակները, օրինակ `էլեկտրահաղորդման գծերի և սարքավորումների միացումների համար` համաձայն IEC 61000-4-5 և IEC 60664-1. հեռահաղորդակցման գծերի և սարքավորումների միացման համար `համաձայն IEC 61000-4-5, ITU-T K.20 և ITU-T K.21, և սարքավորումների այլ գծերի և միացումների համար` համաձայն արտադրողի հրահանգների:

Էլեկտրական և էլեկտրոնային բաղադրիչների արտադրողները պետք է կարողանան տրամադրել պահանջվող տեղեկատվություն անձեռնմխելիության մակարդակի վերաբերյալ `համաձայն EMC ստանդարտների: Հակառակ դեպքում, հողմային տուրբինի արտադրողը պետք է փորձարկումներ կատարի `որոշելու անձեռնմխելիության մակարդակը: LPZ- ի բաղադրիչների սահմանված անձեռնմխելիության մակարդակը ուղղակիորեն սահմանում է LPZ սահմանների համար պահանջվող լարման պաշտպանության մակարդակը: Համակարգի անձեռնմխելիությունը պետք է ապացուցվի, անհրաժեշտության դեպքում, տեղադրված բոլոր ՍՍՊ-ներով և պաշտպանված սարքավորումներով:

Էներգամատակարարման պաշտպանություն

Քամու տուրբինի տրանսֆորմատորը կարող է տեղադրվել տարբեր վայրերում (առանձին բաշխիչ կայանում, աշտարակի հիմքում, աշտարակում, խաչմերուկում): Մեծ հողմային տուրբինների դեպքում, օրինակ, աշտարակի հիմքում չպաշտպանված 20 կՎ մալուխը տեղափոխվում է միջին լարման բաշխիչ կայանքներ, որոնք բաղկացած են վակուումային անջատիչից, մեխանիկականորեն կողպված ընտրիչ անջատիչի անջատիչից, ելքային հողակցման անջատիչից և պաշտպանիչ ռելեից:

MV մալուխները դուրս են բերվում հողմային տուրբինի աշտարակում տեղադրված MV բաշխիչ սարքի տեղադրությունից դեպի ականջում տեղակայված տրանսֆորմատոր: Տրանսֆորմատորը սնուցում է կառավարման պահարանը աշտարակի հիմքում, անջատիչ սարքի խցիկն ականջում և բարձրության համակարգը հանգույցում TN-C համակարգի միջոցով (L1; L2; L3; PEN դիրիժոր; 3PhY; 3 W + G): Nacelle- ի անջատիչ սարքի կաբինետը էլեկտրական սարքավորումները մատակարարում է 230/400 Վ լարման AC լարման:

IEC 60364-4-44- ի համաձայն, հողմային տուրբինում տեղադրված բոլոր էլեկտրական սարքավորումները պետք է ունենան հատուկ անվանական ազդակ դիմակայող լարման `ըստ հողմուրբինի անվանական լարման: Սա նշանակում է, որ տեղադրվող գերլարվածությունը պետք է ունենա առնվազն նշված լարման պաշտպանության մակարդակը ՝ կախված համակարգի անվանական լարումից: 400/690 Վ էլեկտրամատակարարման համակարգերը պաշտպանելու համար օգտագործվող գերլարվածությունը պետք է ունենա նվազագույն լարման պաշտպանության մակարդակ մինչև ,2,5 կՎ, մինչդեռ 230/400 վ էլեկտրամատակարարման համակարգերը պաշտպանելու համար օգտագործվող գերլարիչը պետք է ունենա լարման պաշտպանության մակարդակ մինչև ,1,5 400 կՎ `զգայուն էլեկտրական / էլեկտրոնային սարքավորումների պաշտպանությունն ապահովելու համար: Այս պահանջը կատարելու համար անհրաժեշտ է տեղադրել 690/10 Վ էլեկտրամատակարարման համակարգերի գերլարման պաշտպանիչ սարքեր, որոնք ունակ են կայծակնային հոսանքներ անցկացնել 350/2,5 մկմ ալիքի ձևով առանց ոչնչացման և ապահովել լարման պաշտպանության մակարդակի բարձրացում ≤XNUMX կՎ:

230/400 Վ էլեկտրամատակարարման համակարգեր

230/400 Վ TN-C համակարգի միջոցով (3PhY, 3W + G) կառավարման աշտարակի հիմքում գտնվող կառավարման վահանակի լարման մատակարարումը, անջատիչ սարքի կաբինետը և հանգույցում պտտման համակարգը (40PhY, 275W + G) պետք է պաշտպանված լինեն II դասի կողմից: SLP3-XNUMX / XNUMXS- ի նման ալիքների դադարեցում:

Օդանավի նախազգուշական լույսի պաշտպանություն

LPZ 0B- ի սենսորային կայանի վրա օդանավի նախազգուշական լույսը պետք է պաշտպանված լինի համապատասխան գոտու անցումներում (LPZ 0B → 1, LPZ 1 → 2) II կարգի ալիքի կասեցման միջոցով (Աղյուսակ 1):

400/690 Վ էլեկտրամատակարարման համակարգեր Համակարգված միաբևեռ կայծակնային հոսանքազրկիչները `հետևյալ հոսանքի սահմանափակմամբ` 400/690 Վ էլեկտրամատակարարման համակարգերի համար, ինչպիսիք են SLP40-750 / 3S, պետք է տեղադրվեն `400/690 Վ տրանսֆորմատորը պաշտպանելու համար: , ինվերտորներ, ցանցի ֆիլտրեր և չափիչ սարքավորումներ:

Գեներատորային գծերի պաշտպանություն

Հաշվի առնելով բարձր լարման հանդուրժողականությունը, գեներատորի ռոտորային ոլորուն և ինվերտորի մատակարարման գիծը պաշտպանելու համար պետք է տեղադրվեն II կարգի գերբեռնիչներ մինչև 1000 Վ անվանական լարման համար: Պոտենցիալ մեկուսացման և վարիստորի վրա հիմնված կալանավորների վաղաժամ գործունեությունը կանխելու համար հնարավոր լարման տատանումների համար օգտագործվում է կայծի բացթողման վրա հիմնված լրացուցիչ կալանավորիչ `անվանական էներգիայի հաճախականությամբ դիմակայող լարման UN / AC = 2,2 կՎ (50 Հց) ինվերտորի շահագործման ընթացքում: Գեներատորի ստատորի յուրաքանչյուր կողմում տեղադրված է մոդուլային եռաբևեռ դասի II գերլարիչ ՝ վարիստորի բարձրացված անվանական լարումով 690 Վ համակարգերի համար:

SLP40-750 / 3S տիպի մոդուլային եռաբևեռ դասի II լարման արգելակները նախատեսված են հատուկ քամու տուրբինների համար: Դրանք ունեն Umov վարիստորի անվանական լարումը 750 V AC ՝ հաշվի առնելով լարման տատանումները, որոնք կարող են առաջանալ շահագործման ընթացքում:

ՏՏ համակարգերի գերլարիչ արգելափակումներ

Հեռահաղորդակցման և ազդանշանային ցանցերում էլեկտրոնային սարքավորումները պաշտպանության և ազդանշանային ցանցերում կայծակի հարվածների և այլ անցողիկ ալիքներից անուղղակի և անմիջական ազդեցությունից պաշտպանելու համար ալիքների արգելափակումները նկարագրված են IEC 61643-21-ում և տեղադրվում են գոտու սահմաններում `կայծակի պաշտպանության գոտու հայեցակարգին համապատասխան:

Բազմաստիճան կալանքները պետք է նախագծվեն առանց կույր բծերի: Պետք է ապահովել, որ պաշտպանության տարբեր փուլերը համակարգված լինեն միմյանց հետ, հակառակ դեպքում պաշտպանության ոչ բոլոր փուլերն են ակտիվացվելու `առաջացնելով գերլարում պաշտպանիչ սարքի անսարքություններ:

Դեպքերի մեծ մասում ապակե մանրաթելային մալուխներն օգտագործվում են ՏՏ գծերը քամու տուրբինի մեջ մտցնելու և կառավարման կաբինետները աշտարակի հիմքից աքաղաղին միացնելու համար: Գործարկիչների և սենսորների և կառավարման պահարանների միջև մալուխն իրականացվում է պաշտպանված պղնձե մալուխների միջոցով: Քանի որ բացառվում է էլեկտրամագնիսական միջավայրի միջամտությունը, ապակե մանրաթելային մալուխները չպետք է պաշտպանված լինեն գերլարիչներով, եթե ապակե մանրաթելային մալուխը չունի մետաղական պատյան, որը պետք է ինտեգրվի անմիջապես հավասարազոր կապի մեջ կամ գերլարման պաշտպանիչ սարքերի միջոցով:

Ընդհանուր առմամբ, մղիչներն ու սենսորները հսկիչ պահարանների հետ կապող հետևյալ պաշտպանված ազդանշանային գծերը պետք է պաշտպանված լինեն գերլարման պաշտպանիչ սարքերով.

• Եղանակային կայանի ազդանշանային գծերը սենսորի կայանի վրա:
• Ազդանշանի գծերը անցնում են nacelle- ի և pitch համակարգի միջև:
• Ազդանշանային գծեր բարձրության համակարգի համար:

Եղանակային կայանի ազդանշանային գծեր

Եղանակային կայանի սենսորների և բաշխիչ ապարատի ազդանշանային գծերը (4 - 20 մԱ միջերեսներ) երթևեկվում են LPZ 0B- ից LPZ 2 և կարող են պաշտպանվել FLD2-24- ի միջոցով: Այս խնայող համակցված կալաները պաշտպանում են երկու կամ չորս մեկ տող ՝ ընդհանուր հղման ներուժով, ինչպես նաև անհավասարակշիռ ինտերֆեյսով և մատչելի են ուղղակի կամ անուղղակի վահանով հողանցմամբ: Վահանի հողակցման համար օգտագործվում են զսպանակի երկու ճկուն տերմինալներ ցածր իմպեդանսային վահանի մշտական ​​շփման համար `կալանքի պաշտպանված և անպաշտպան կողմի հետ:

Լաբորատոր թեստեր `համաձայն IEC 61400-24- ի

IEC 61400-24- ը նկարագրում է հողմային տուրբինների համակարգի մակարդակի անձեռնմխելիության փորձարկումներ կատարելու երկու հիմնական մեթոդ.

• Գործարկման պայմաններում իմպուլսային հոսանքի փորձարկումների ժամանակ իմպուլսային հոսանքները կամ մասնակի կայծակնային հոսանքները ներարկվում են կառավարման համակարգի անհատական ​​գծերում մինչ մատակարարման լարումը առկա է: Դրանով պաշտպանվող սարքավորումները, ներառյալ բոլոր ՍՍՊ-ները, ենթարկվում են իմպուլսային հոսանքի փորձարկման:
• Երկրորդ փորձարկման մեթոդը նմանեցնում է կայծակի էլեկտրամագնիսական իմպուլսների (LEMP) էլեկտրամագնիսական էֆեկտներին: Կայծակի լրիվ հոսանքը ներարկվում է կայծակնային հոսանքն արտանետող կառուցվածքի մեջ, և էլեկտրական համակարգի վարքը վերլուծվում է հնարավորինս իրատեսականորեն շահագործման պայմաններում մալուխի մոդելավորմամբ: Կայծակի հոսքի կտրուկությունը որոշիչ փորձարկման պարամետր է: