ქარის ტურბინის სისტემის ელვისებური და ტალღური დაცვა

გლობალური დათბობის შესახებ მზარდი ინფორმირებულობითა და ჩვენი წიაღისეულით საწვავის შეზღუდვით, აშკარა ხდება ენერგიის უკეთესი განახლებადი წყაროს პოვნის საჭიროება. ქარის ენერგიის გამოყენება სწრაფად მზარდი ინდუსტრიაა. ზოგადად, ასეთი მონტაჟი მდებარეობს ღია და ამაღლებულ რელიეფზე და, როგორც ასეთი, წარმოადგენს მიმზიდველ წერტილებს ელვისებური განმუხტვისთვის. თუ საიმედო მიწოდება უნდა შენარჩუნდეს, მნიშვნელოვანია, რომ ზედმეტი ძაბვის დაზიანების წყაროები შერბილდეს. LSP უზრუნველყოფს დაძაბვისგან დამცავი მოწყობილობების ფართო სპექტრს, რომლებიც შეეფერება როგორც პირდაპირ, ისე ნაწილობრივ ელვისებურ დენებს.

ქარის ტურბინის სისტემის ელვისებური და ტალღური დაცვა

LSP აქვს ქარის ტურბინის გამოყენებისათვის დაძაბულობისგან დამცავი საშუალებების სრული პაკეტი. შეთავაზება LSP– დან DIN– ის სხვადასხვა სარკინიგზო დამონტაჟებულ დამცავ საშუალებებზე და დენის და ელვისებურ მონიტორინგზე. როდესაც ჩვენ ისტორიაში შევდივართ იმ დროს, როდესაც მწვანე ენერგიისა და ტექნოლოგიისკენ სწრაფვა მუდმივად იწვევს უფრო მეტი ქარის ელექტროსადგურის აშენებას და ამჟამინდელი ქარის ელექტროსადგურების გაფართოებას, ტურბინის მწარმოებლები და ქარის ელექტროსადგურების მფლობელები / ოპერატორები სულ უფრო აცნობიერებენ ხარჯებს ელვის დარტყმა. ფულადი ზიანი, რომელსაც ოპერატორები განიცდიან, როდესაც არსებობს ელვისებური დარტყმა, ხდება ორი ფორმით, ფიზიკური დაზიანების გამო მანქანების შეცვლასთან დაკავშირებული ხარჯები და სისტემის უკავშირდება და ელექტროენერგიის გამომუშავებას უკავშირდება. ტურბინის ელექტრული სისტემები აგრძელებს პეიზაჟის მუდმივ გამოწვევებს, რომლებიც მათ გარშემო აკრავს, ზოგადად ქარის ტურბინები ყველაზე მაღალი კონსტრუქციაა დანადგარში. მათ მკაცრი ამინდის გამო, სიცოცხლის განმავლობაში რამდენჯერმე ტურბინის დარტყმის მოლოდინთან ერთად, აღჭურვილობის შეცვლისა და შეკეთების ხარჯები უნდა განისაზღვროს ნებისმიერი ქარხნის ოპერატორის ბიზნეს გეგმაში. პირდაპირი და არაპირდაპირი ელვის დარტყმა იქმნება ინტენსიური ელექტრომაგნიტური ველებით, რომლებიც ქმნიან გარდამავალ გადაჭარბებულ ძაბვას. შემდეგ ეს გადაჭარბებული ძაბვები ელექტრული სისტემის საშუალებით ხდება უშუალოდ ტურბინის შიგნით მგრძნობიარე აღჭურვილობისკენ. დენის გავრცელება ხდება სისტემის მეშვეობით და წარმოქმნის როგორც დაუყოვნებლივ, ისე ლატენტურ ზიანს მიკროსქემისა და კომპიუტერული ტექნიკისთვის. კომპონენტები, როგორიცაა გენერატორები, ტრანსფორმატორები და დენის გადამყვანები, აგრეთვე მართვის ელექტრონიკა, საკომუნიკაციო და SCADA სისტემები პოტენციურად ზიანდება განათების შედეგად შექმნილი ტალღების შედეგად. პირდაპირი და დაუყოვნებლივი დაზიანება შეიძლება აშკარა იყოს, მაგრამ ლატენტური დაზიანება, რომელიც ხდება მრავალი დარტყმის ან ტალღების განმეორებითი ზემოქმედების შედეგად, შეიძლება მოხდეს ძირითადი ენერგიის კომპონენტებზე ეფექტიანი ქარის ტურბინის ფარგლებში, ბევრჯერ ეს დაზიანება არ არის დაფარული მწარმოებლის გარანტიებით, და ამრიგად შეკეთებისა და ჩანაცვლების ხარჯები ოპერატორებს ეკისრებათ.

ხაზგარეშე ხარჯები კიდევ ერთი მთავარი ფაქტორია, რომელიც უნდა განისაზღვროს ნებისმიერი ბიზნეს გეგმაში, რომელიც დაკავშირებულია ქარის ელექტროსადგურთან. ეს ხარჯები მოდის მაშინ, როდესაც ტურბინა გამორთულია და მასზე უნდა მუშაობდეს მომსახურე გუნდი, ან შეიცვალოს კომპონენტები, რომლებიც მოიცავს როგორც შეძენის, ტრანსპორტის, ასევე მონტაჟის ხარჯებს. შემოსავლები, რომლებიც შეიძლება დაიკარგოს ერთი ელვის დარტყმის გამო, შეიძლება მნიშვნელოვანი იყოს, და ლატენტური ზიანი, რომელიც დროთა განმავლობაში წარმოიქმნება, ამ ჯამს მატებს. LSP- ის ქარის ტურბინის დამცავი პროდუქტი მნიშვნელოვნად ამცირებს მასთან დაკავშირებულ ხარჯებს იმით, რომ მრავალჯერადი ელვისებური დარტყმას შეუძლია გაართვას დაუცველად, დარტყმის მრავალი შემთხვევის შემდეგაც კი.

ქარის ტრუბინის ტალღისგან დამცავი სისტემების საქმე

კლიმატის პირობების მუდმივმა ცვლილებამ და წიაღისეულის საწვავზე დამოკიდებულების გაზრდამ დიდი ინტერესი გამოიწვია მსოფლიოში მდგრადი, განახლებადი ენერგიის რესურსების მიმართ. მწვანე ენერგიის ერთ-ერთი ყველაზე პერსპექტიული ტექნოლოგია არის ქარის ენერგია, რომელიც მაღალი საწყისი ხარჯების გარდა მსოფლიოში მრავალი ქვეყნის არჩევანი იქნება. მაგალითად, პორტუგალიაში ქარის ენერგიის წარმოების მიზანი 2006 წლიდან 2010 წლამდე იყო ქარის ენერგიის მთლიანი ენერგიის 25% -მდე გაზრდა, რაც მიღწეულ იქნა და გადააჭარბა კიდეც შემდეგ წლებში. მიუხედავად იმისა, რომ აგრესიული სამთავრობო პროგრამები მნიშვნელოვნად აფართოებს ქარისა და მზის ენერგიის წარმოებას, ქარის ტურბინების რაოდენობის ზრდასთან ერთად იზრდება ტურბინების ელვისებური დარტყმის ალბათობა. ქარის ტურბინების პირდაპირი დარტყმები სერიოზულ პრობლემად აღიარეს და არსებობს უნიკალური საკითხები, რომლებიც ელვისგან დაცვას ქარის ენერგიაში უფრო რთულს ხდის, ვიდრე სხვა ინდუსტრიებში.

ქარის ტურბინების კონსტრუქცია უნიკალურია და ეს მაღალი მეტალურგიული სტრუქტურები ძალზე მგრძნობიარეა ელვის დარტყმისგან. მათი დაცვა ასევე რთულია ტალღისგან დამცავი ჩვეულებრივი ტექნოლოგიების გამოყენებით, რომლებიც ძირითადად თავს დაწირავენ ერთი დატვირთვის შემდეგ. ქარის ტურბინების სიმაღლე შეიძლება 150 მეტრზე მეტი იყოს და ისინი, როგორც წესი, მაღალ ადგილზე მდებარეობს მოშორებულ ადგილებში, რომლებიც ექვემდებარება ელემენტებს, მათ შორის ელვის დარტყმას. ქარის ტურბინის ყველაზე მგრძნობიარე კომპონენტებია პირები და ნაკელი, და ისინი, ძირითადად, დამზადებულია კომპოზიტური მასალებისგან, რომლებსაც ვერ ახერხებენ პირდაპირი ელვის დარტყმას. ტიპიური პირდაპირი დარტყმა ზოგადად ხდება პირებზე, რაც ქმნის სიტუაციას, როდესაც ტალღა ტურბინის კომპონენტებში გადადის ქარის წისქვილში და პოტენციურად ფერმის ელექტრონულად დაკავშირებული ყველა უბნისკენ. ქარის სადგურებისათვის ჩვეულებრივ გამოყენებულ მიწებს აქვს ცუდი დამიწების პირობები და თანამედროვე ქარის ელექტროსადგურს აქვს დამამუშავებელი ელექტრონიკა, რომელიც წარმოუდგენლად მგრძნობიარეა. ყველა ეს საკითხი ყველაზე რთულად აქცევს ქარის ტურბინების დაცვას ელვასთან დაკავშირებული დაზიანებისგან.

თავად ქარის ტურბინის სტრუქტურაში ელექტრონიკა და საკისრები ძალიან მგრძნობიარეა ელვის დაზიანებისგან. ქარის ტურბინებთან დაკავშირებული ტექნიკური ხარჯები მაღალია ამ კომპონენტების შეცვლის სირთულეების გამო. ტექნოლოგიების შემოტანა, რომელსაც შეუძლია გააუმჯობესოს სტატისტიკური საშუალო კომპონენტის აუცილებელი ჩანაცვლება, საბჭოს ოთახების უმეტესობაში და ქარის წარმოებაში ჩართულ სამთავრობო უწყებებში დიდი განხილვის წყაროა. ტალღისგან დამცავი პროდუქტის ხაზის ძლიერი ხასიათი უნიკალურია დენის დაცვის ტექნოლოგიებში, რადგან იგი აგრძელებს აღჭურვილობის დაცვას მაშინაც კი, როდესაც აქტიურია და ელვისებური ტალღის შემდეგ შეცვლა ან გადაყენება არ არის საჭირო. ეს საშუალებას აძლევს ქარის ენერგიის გენერატორებს უფრო დიდხანს დარჩეს ონლაინ რეჟიმში. ხაზგარეშე სტატუსის სტატისტიკური საშუალო მაჩვენებლის გაუმჯობესება და იმ დროს, როდესაც ტურბინები შეჩერებულია, საბოლოო ჯამში მომხმარებელს დამატებით ხარჯებს მოუტანს.

დაბალი ძაბვის და საკონტროლო სქემების დაზიანების თავიდან აცილება ძალზე მნიშვნელოვანია, რადგან კვლევებმა აჩვენა, რომ ქარის ტურბინის ავარიების 50% -ზე მეტი გამოწვეულია ამ ტიპის კომპონენტების ავარიით. აღჭურვილობის დოკუმენტურად ავარია, რომელიც მიეკუთვნება პირდაპირ და გამოწვეულ ელვის დარტყმას და უკუგანვითარებას, რომლებიც ელვის დარტყმის შემდეგ ვრცელდება, ხშირია. სისტემების ელექტრო ქსელის მხარეს დამონტაჟებული ელვისებური დამცავი სისტემები დაბალ ძაბვის მხარესთან ერთად არის დამიწებული, რომ შეამცირონ დამიწების წინააღმდეგობა, გაზრდის მთლიანი ჯაჭვის შესაძლებლობას გაუძლოს დარტყმას ერთ ქარი ტურბინას.

ქარის ტურბინების ელვისებური და ტალღური დაცვა

ამ სტატიაში აღწერილია ელექტრული და ელექტრონული მოწყობილობებისა და სისტემების ელვისებური და დაძაბვისგან დაცვის ზომების განხორციელება ქარის ტურბინში.

ქარის ტურბინები ძალზე მგრძნობიარეა პირდაპირი ელვისებური დარტყმებისგან მათი დიდი ზემოქმედების ზედაპირისა და სიმაღლის გამო. მას შემდეგ, რაც ქარის ტურბინზე ელვის დარტყმის რისკი იზრდება მისი კვადრატული დონის მიხედვით, შეიძლება შეფასდეს, რომ მრავალ მეგავატიან ქარის ტურბინს უწევს პირდაპირი ელვისებური დარტყმა დაახლოებით თორმეტ თვეში ერთხელ.

შესანახი კომპენსაცია უნდა შეაფასოს მაღალი ინვესტიციის ხარჯები რამდენიმე წლის განმავლობაში, რაც ნიშნავს, რომ თავიდან უნდა იქნას აცილებული ელექტროენერგიის დაძაბვის დაზიანების და მასთან დაკავშირებული დაწყვილების ხარჯების შეჩერება. სწორედ ამიტომ, აუცილებელია ელვისებური და დენისგან დაცვის სრული ზომები.

ქარის ტურბინების ელვისგან დამცავი სისტემის დაგეგმვისას, არა მხოლოდ ღრუბელიდან დედამიწის ციმციმები, არამედ დედამიწის ღრუბლის ციმციმები, ე.წ. ზევით ლიდერები, გათვალისწინებული უნდა იყოს ობიექტებზე, რომელთა სიმაღლე 60 მ-ზე მეტია, დაუცველ ადგილებში. . ამ აღმავალი ლიდერების მაღალი ელექტრული მუხტი განსაკუთრებით მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული როტორის პირების დასაცავად და ელვისებური დენის გამაჩერებლების შესარჩევად.

სტანდარტიზაცია-ელვისებური და დაძაბული დაცვა ქარის ტურბინის სისტემისთვის
დაცვის კონცეფცია უნდა ემყარებოდეს საერთაშორისო სტანდარტებს IEC 61400-24, IEC 62305 სტანდარტულ სერიებს და გერმანიშერ ლოიდის კლასიფიკაციური საზოგადოების მითითებებს.

დაცვის ზომები
IEC 61400-24 რეკომენდაციას აძლევს ქარის ტურბინის ელვისგან დამცავი სისტემის ყველა ქვეკომპონენტის შერჩევას ელვისგან დაცვის დონის (LPL) I შესაბამისად, თუ რისკის ანალიზით არ ჩანს, რომ დაბალი LPL საკმარისია. რისკის ანალიზმა შეიძლება ასევე გამოავლინოს, რომ სხვადასხვა ქვე-კომპონენტს აქვს განსხვავებული LPL. IEC 61400-24 გვირჩევს, რომ ელვისგან დამცავი სისტემა ემყარებოდეს ელვისგან დაცვის სრულყოფილ კონცეფციას.

ქარის ტურბინის სისტემის ელვისებური და ტალღური დაცვა შედგება ელვისგან დამცავი გარე სისტემისგან (LPS) და ტალღისგან დამცავი ზომებისაგან (SPM) ელექტრო და ელექტრონული მოწყობილობების დასაცავად. დამცავი ღონისძიებების დაგეგმვისთვის სასურველია ქარის ტურბინის დაყოფა ელვისგან დამცავი ზონებად (LPZ).

ქარის ტურბინის სისტემის ელვისებური და ტალღური დაცვა იცავს ორ ქვე-სისტემას, რომელთა პოვნა მხოლოდ ქარის ტურბინებშია, კერძოდ როტორის პირები და მექანიკური ენერგიის მატარებელი.

IEC 61400-24 დეტალურად აღწერს როგორ უნდა დავიცვათ ქარის ტურბინის ეს სპეციალური ნაწილები და როგორ დავამტკიცოთ ელვისგან დაცვის ზომების ეფექტურობა.

ამ სტანდარტის თანახმად, სასურველია ჩატარდეს მაღალი ძაბვის ტესტები, რომ გადავამოწმოთ ელვისებური მიმდინარეობა გაუძლოს შესაბამის სისტემებს პირველი ინსულტით და გრძელი ინსულტით, თუ ეს შესაძლებელია, საერთო განმუხტვაში.

კომპლექსური პრობლემები როტორის პირებისა და მბრუნავად დამონტაჟებული ნაწილების / საკისრების დაცვასთან დაკავშირებით დეტალურად უნდა იქნას განხილული და დამოკიდებულია კომპონენტის მწარმოებელსა და ტიპზე. IEC 61400-24 სტანდარტი მნიშვნელოვან ინფორმაციას გვაწვდის ამ მხრივ.

ელვის დაცვის ზონის კონცეფცია
ელვისგან დაცვითი ზონის კონცეფცია არის სტრუქტურული ღონისძიება ობიექტში განსაზღვრული EMC გარემოს შესაქმნელად. განსაზღვრული EMC გარემო განსაზღვრულია გამოყენებული ელექტრო მოწყობილობების იმუნიტეტით. ელვის დაცვის ზონის კონცეფცია საშუალებას იძლევა შემცირდეს ჩატარებული და გამოსხივებული ჩარევა განსაზღვრულ მნიშვნელობებზე საზღვრებზე. ამ მიზეზით, დასაცავი ობიექტი იყოფა დაცვის ზონებად.

მოძრავი სფეროთი მეთოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას LPZ 0A– ს დასადგენად, კერძოდ ქარის ტურბინის ნაწილები, რომლებსაც შეიძლება დაექვემდებაროს ელვისებური დარტყმა და LPZ 0B, კერძოდ ქარის ტურბინის ნაწილები, რომლებიც დაცულია პირდაპირი ელვის დარტყმებისგან გარე ჰაერით– შეწყვეტის სისტემები ან ჰაერის დამთავრების სისტემები ინტეგრირებული ქარის ტურბინის ნაწილებში (მაგალითად, როტორის პირში).

IEC 61400-24 თანახმად, მოძრავი სფეროს მეთოდი არ უნდა იქნას გამოყენებული თვითონ როტორის პირებისთვის. ამ მიზეზით, ჰაერის დამთავრების სისტემის დიზაინი უნდა შემოწმდეს IEC 8.2.3-61400 სტანდარტის 24 თავის შესაბამისად.

ნახაზი 1 გვიჩვენებს მოძრავი სფეროს მეთოდის ტიპურ გამოყენებას, ხოლო სურათი 2 ასახავს ქარის ტურბინის შესაძლო დაყოფას ელვისგან დაცვის სხვადასხვა ზონად. ელვისგან დამცავი ზონებად დაყოფა დამოკიდებულია ქარის ტურბინის დიზაინზე. ამიტომ, უნდა იქნას დაცული ქარის ტურბინის სტრუქტურა.

ამასთან, გადამწყვეტია, რომ ქარის ტურბინის გარედან LPZ 0A- ში შეყვანილი ელვის პარამეტრები შემცირდება შესაფერისი დამცავი ზომებით და დამცავი მოწყობილობებით ზონის ყველა საზღვარზე, რათა ელექტრო და ელექტრონული მოწყობილობები და სისტემები მუშაობდეს ქარის ტურბინის შიგნით. უსაფრთხოდ.

დამცავი ზომები
გარსაცმები უნდა იყოს დაპროექტებული, როგორც კაფსულირებული ლითონის ფარი. ეს ნიშნავს, რომ გარსაცმში მიიღწევა ელექტრომაგნიტური ველის მოცულობა, რომელიც მნიშვნელოვნად დაბალია ვიდრე ქარის ტურბინის გარეთ არსებული ველი.

IEC 61400-24 შესაბამისად, მილის ფოლადის კოშკი, რომელიც ძირითადად გამოიყენება დიდი ქარის ტურბინებისთვის, შეიძლება ჩაითვალოს თითქმის სრულყოფილი ფარადეის გალიად, საუკეთესოა ელექტრომაგნიტური დასაცავად. გადართვის მოწყობილობა და საკონტროლო კარადები გარსაცმში ან "ნასელში" და, ასეთის არსებობის შემთხვევაში, საექსპლუატაციო შენობაში, ასევე უნდა იყოს ლითონისგან. დამაკავშირებელ კაბელებს უნდა ჰქონდეს გარე ფარი, რომელსაც შეუძლია ელვისებური დინების გადატანა.

დამცავი კაბელები მხოლოდ EMC ჩარევის მიმართ მდგრადია, თუ ფარები უკავშირდება ორივე ბოლოზე არსებულ პოტენციურ შეერთებას. ფარებთან უნდა დაუკავშირდეთ სრულად (360 °) ტერმინალების კონტაქტის საშუალებით ქარის ტურბინზე EMC შეუთავსებელი გრძელი შემაერთებელი კაბელების დაყენების გარეშე.

მაგნიტური დამცავი და საკაბელო მარშრუტი უნდა შესრულდეს IEC 4-62305 ნაწილის 4 ნაწილის შესაბამისად. ამ მიზეზით, გამოყენებული უნდა იქნეს EMC- თან თავსებადი სამონტაჟო პრაქტიკის ზოგადი მითითებები IEC / TR 61000-5-2-ის შესაბამისად.

დამცავი ზომები მოიცავს, მაგალითად:

• ლითონის ლენტის დამონტაჟება GRP– დაფარულ ნაციონალებზე.
• ლითონის კოშკი.
• მეტალის გამანაწილებელი კარადები.
• ლითონის საკონტროლო კარადები.
• ელვისებური დენის დამცავი დამაკავშირებელი კაბელები (ლითონის საკაბელო სადინარი, დამცავი მილი ან სხვა მსგავსი).
• საკაბელო დამცავი.

გარე ელვის დაცვის ზომები
გარე LPS– ის ფუნქციაა პირდაპირი ელვის დარტყმების ჩაჭრა, ქარის ტურბინის კოშკში ელვის დარტყმების ჩათვლით და დარტყმის წერტილიდან მიწაზე ელვის დენის დათხოვნა. იგი ასევე გამოიყენება მიწაში ელვის დენის განაწილებისთვის თერმული ან მექანიკური დაზიანების ან საშიში ნაპერწკლების გარეშე, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ხანძარი ან აფეთქება და საფრთხე შეუქმნას ხალხს.

ქარის ტურბინის დარტყმის პოტენციური წერტილები (გარდა როტორის პირებისა) შეიძლება განისაზღვროს ნახ. მოძრავი სფეროს მეთოდით, რომელიც ნაჩვენებია ნახაზზე 1. ქარის ტურბინებისთვის მიზანშეწონილია გამოიყენოს LPS I კლასი. ამიტომ, მოძრავი სფერო რადიუსი r = 20 მ შემოვიდა ქარის ტურბინზე დარტყმის წერტილების დასადგენად. საჰაერო შეწყვეტის სისტემები საჭიროა იქ, სადაც სფერო დაუკავშირდება ქარის ტურბინს.

ნაკელის / გარსაცმის კონსტრუქცია უნდა იყოს ინტეგრირებული ელვისგან დაცვის სისტემაში, რათა უზრუნველყოს, რომ ნაკაწრში ელვისებური დარტყმა მოხვდეს ან ლითონის ბუნებრივ ნაწილებზე, რომლებიც ამ დატვირთვას გაუძლებს ან ამ მიზნით შექმნილი ჰაერის შეწყვეტის სისტემას. Nacelles GRP საფარით უნდა იყოს დამონტაჟებული ჰაერის დამთავრების სისტემა და ქვედა გამტარები, რომლებიც ქმნიან გალიას ნაკელის გარშემო.

ჰაერის დამთავრების სისტემას, ამ გალიაში შიშველი გამტარების ჩათვლით, უნდა გაუძლოს ელვის დარტყმას შერჩეული ელვისგან დაცული დონის შესაბამისად. ფარადეის გალიაში შემდგომი კონდუქტორები ისე უნდა იყოს დაპროექტებული, რომ მათ გაუძლონ ელვისებური მიმდინარეობის წილი, რომელსაც შეიძლება დაექვემდებარონ. IEC 61400-24 შესაბამისად, ნაკელის გარეთ დამონტაჟებული გაზომვის მოწყობილობის დაცვის ჰაერის დამთავრების სისტემები უნდა იყოს შემუშავებული IEC 62305-3 ზოგადი მოთხოვნების შესაბამისად და ქვედა გამტარები უნდა იყოს დაკავშირებული ზემოთ აღწერილ გალიასთან.

გამტარ მასალებისგან დამზადებული "ბუნებრივი კომპონენტები", რომლებიც მუდმივად არის დამონტაჟებული ქარის ტურბინზე და უცვლელი რჩება (მაგ. როტორის პირების, საკისრების, მაგისტრალური ჩარჩოების, ჰიბრიდული კოშკის და ა.შ.), ელვისგან დამცავი სისტემა, შეიძლება ინტეგრირებული იყოს LPS– ში. თუ ქარის ტურბინები მეტალის კონსტრუქციისაა, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ისინი აკმაყოფილებენ LPS I კლასის გარე ელვისგან დამცავი სისტემის მოთხოვნებს IEC 62305- ის შესაბამისად.

ეს მოითხოვს, რომ ელვისებური დარტყმა უსაფრთხოდ გადაიკვეთოს როტორის პირების LPS- ით, რომ იგი დაიშვას დედამიწის დამთავრების სისტემაში ბუნებრივი კომპონენტების საშუალებით, როგორიცაა საკისრები, მაგისტრალური ჩარჩოები, კოშკი და / ან შემოვლითი სისტემები (მაგ. ნაპერწკლების ღია ხარვეზები, ნახშირბადის ჯაგრისები).

ჰაერის დამთავრების სისტემა / დირიჟორი
როგორც ნაჩვენებია ნახაზზე 1, როტორის პირები; nacelle, მათ შორის ზედაპირი. როტორის კერა და ქარის ტურბინის კოშკი შეიძლება მოხვდეს ელვისებურად.
თუ მათ შეეძლებათ მაქსიმალურად შეაკავონ ელვის იმპულსის მაქსიმალური დენა 200 kA უსაფრთხოდ და შეძლონ მისი განადგურება დედამიწის დამთავრების სისტემაში, ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ქარის ტურბინის გარე ელვის დაცვის სისტემის ჰაერის დამთავრების სისტემის "ბუნებრივი კომპონენტები".

მეტალის რეცეპტორები, რომლებიც წარმოადგენს ელვის დარტყმის დარტყმის განსაზღვრულ წერტილებს, ხშირად დამონტაჟებულია GRP- ის გასწვრივ, რომ როტორის პირები დაიცვას ელვისგან დაზიანებისგან. ქვევით კონდუქტორი მიედინება რეცეპტორიდან პირთა ფესვამდე. ელვის დარტყმის შემთხვევაში შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ელვისებური დარტყმა მოხვდება პირთა წვერზე (რეცეპტორზე) და შემდეგ ჩამოიტვირთება ქვედა დირიჟორის საშუალებით, რომელიც მდებარეობს შიგნით პირთან, ნაკალისა და კოშკის გავლით დედამიწის დამთავრების სისტემაში.

დედამიწის დამთავრების სისტემა
ქარის ტურბინის დედამიწის დამთავრების სისტემა უნდა ასრულებდეს რამდენიმე ფუნქციას, როგორიცაა პირადი დაცვა, EMC დაცვა და ელვისგან დაცვა.

დედამიწის დასრულების ეფექტური სისტემა (იხ. სურათი 3) აუცილებელია ელვისებური დენების განაწილებისთვის და ქარის ტურბინის განადგურების თავიდან ასაცილებლად. უფრო მეტიც, დედამიწის დამთავრების სისტემამ უნდა დაიცვას ადამიანი და ცხოველები ელექტროშოკისგან. ელვის დარტყმის შემთხვევაში, დედამიწის დამთავრების სისტემამ უნდა ჩააგდოს მაღალი ელვისებური დინებები მიწაზე და განაწილდეს ისინი მიწაში საშიში თერმული და / ან ელექტროდინამიკური ეფექტის გარეშე.

ზოგადად, მნიშვნელოვანია ქარის ტურბინისთვის მიწის დამთავრების სისტემის შექმნა, რომელიც გამოიყენება ქარის ტურბინის დასაცავად ელვის დარტყმისგან და დედამიწაზე ელექტროენერგიის მიწოდება.

შენიშვნა: ელექტროენერგიის მაღალი ძაბვის რეგულაციები, როგორიცაა Cenelec HO 637 S1 ან მოქმედი ეროვნული სტანდარტები, განსაზღვრავს, თუ როგორ უნდა შეიმუშაონ დედამიწის დამთავრების სისტემა, მაღალი და საშუალო ძაბვის სისტემებში მოკლედ შერთვის შედეგად გამოწვეული მაღალი შეხების და საფეხურის ძაბვის თავიდან ასაცილებლად. რაც შეეხება პირთა დაცვას, IEC 61400-24 სტანდარტი ეხება IEC // TS 60479-1 და IEC 60479-4.

დედამიწის ელექტროდების მოწყობა

IEC 62305-3 აღწერს ქარის ტურბინების დედამიწის ელექტროდების ორ ძირითად ტიპს:

ტიპი A: IEC 61400-24 I დანართის თანახმად, ეს შეთანხმება არ უნდა იქნას გამოყენებული ქარის ტურბინებისთვის, მაგრამ ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას დანართებისთვის (მაგალითად, შენობები, რომლებიც შეიცავს გაზომვის მოწყობილობებს ან საოფისე ფარდულები ქარსადგურთან დაკავშირებით). A ტიპის ელექტროდური წყობა შედგება ჰორიზონტალური ან ვერტიკალური დედამიწის ელექტროდებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია შენობაზე მინიმუმ ორი ქვედა გამტარით.

ტიპი B: IEC 61400-24 I დანართის თანახმად, ეს შეთანხმება უნდა იქნას გამოყენებული ქარის ტურბინებისთვის. იგი ან შედგება გარე რგოლის დედამიწის ელექტროდისგან, რომელიც დამონტაჟებულია მიწაში ან საძირკვლის დედამიწის ელექტროდიდან. საყრდენში არსებული რგოლისმიერი ელექტროდები და ლითონის ნაწილები უნდა იყოს დაკავშირებული კოშკის კონსტრუქციასთან.

კოშკის საძირკვლის გამაგრება უნდა იყოს ინტეგრირებული ქარის ტურბინის დამიწების კონცეფციაში. კოშკის ძირისა და საექსპლუატაციო ნაგებობის დედამიწის დამთავრების სისტემა უნდა იყოს მიერთებული დედამიწის ელექტროდების ქსელური ქსელის საშუალებით, რათა მიიღონ დედამიწის დამთავრების სისტემა, რაც შეიძლება მეტ ფართობზე მეტი იყოს. ელვის დარტყმის შედეგად გადაჭარბებული ნაბიჯის ძაბვის თავიდან ასაცილებლად, კოშკის ფუძის გარშემო უნდა დამონტაჟდეს პოტენციური მაკონტროლებელი და კოროზიის მიმართ მდგრადი რგოლისმიერი ელექტროდები (დამზადებულია უჟანგავი ფოლადისგან), რათა უზრუნველყოს პირთა დაცვა (იხ. ნახ. 3).

საძირკვლის დედამიწის ელექტროდები

დედამიწის ელექტროდების ელექტრონულ ხასიათს ატარებს ტექნიკური და ეკონომიკური აზრი და, მაგალითად, ეს აუცილებელია გერმანიის ტექნიკური კავშირის პირობებში (TAB) ელექტრომომარაგების კომპანიებისთვის. საძირკვლის დედამიწის ელექტროდები ელექტრული ინსტალაციის ნაწილია და ასრულებს უსაფრთხოების მნიშვნელოვან ფუნქციებს. ამ მიზეზით, ისინი უნდა დამონტაჟდეს ელექტრონულად გამოცდილი პირების მიერ ან ელექტრონულად გამოცდილი ადამიანის მეთვალყურეობის ქვეშ.

დედამიწის ელექტროდებისათვის გამოყენებული ლითონები უნდა შეესაბამებოდეს IEC 7-62305 მე -3 ცხრილში ჩამოთვლილ მასალებს. ადგილზე ყოველთვის უნდა აღინიშნოს ლითონის კოროზიის ქცევა. დედამიწის საძირკვლის ელექტროდები უნდა გაკეთდეს გალვანური ან არაგალვანზირებული ფოლადისაგან (მრგვალი ან ზოლიანი ფოლადი). მრგვალ ფოლადს უნდა ჰქონდეს მინიმალური დიამეტრი 10 მმ. ზოლის ფოლადს უნდა ჰქონდეს მინიმალური ზომები 30 x 3,5 მმ. გაითვალისწინეთ, რომ ეს მასალა უნდა იყოს დაფარული მინიმუმ 5 სმ ბეტონით (კოროზიისგან დაცვა). საძირკვლის დედამიწის ელექტროდი უნდა იყოს დაკავშირებული ქარის ტურბინის მთავარ ეკვივალენტურ პოტენციურ შემაკავშირებელ ზოლთან. კოროზიისადმი მდგრადი კავშირები უნდა დამყარდეს უჟანგავი ფოლადისგან გაკეთებული ტერმინალის მილების ფიქსირებული მიწების საშუალებით. უფრო მეტიც, უჟანგავი ფოლადისგან დამზადებული ბეჭედიანი ელექტროდი უნდა იყოს დამონტაჟებული მიწაში.

დაცვა LPZ 0A– დან LPZ 1 – ზე გადასვლისას

ელექტრო და ელექტრონული მოწყობილობების უსაფრთხო მუშაობის უზრუნველსაყოფად, LPZ– ების საზღვრები უნდა იყოს დაცული გამოსხივებული ჩარევისგან და დაცული იყოს ჩატარებული ჩარევისგან (იხ. ნახ. 2 და 4). ტალღისგან დამცავი მოწყობილობები, რომლებსაც შეუძლიათ განადგურების გარეშე მაღალი ელვისებური დინების განმუხტვა, უნდა დამონტაჟდეს LPZ 0A– დან LPZ 1 – ზე გადასვლისას (ასევე მოხსენიებულია, როგორც „ელვისებური პოტენციური შეერთება“). ამ ტალღის დამცავი მოწყობილობები მოიხსენიება როგორც I კლასის ელვისებური დენის გამაჩერებლები და მათი შემოწმება ხდება იმპულსური დენებით 10/350 მკგ ტალღის ფორმის საშუალებით. LPZ 0B– დან LPZ 1– ზე და LPZ 1– ზე და უფრო მაღლა გადასვლისას უნდა გაუმკლავდეს მხოლოდ დაბალი ენერგიის იმპულსურ დენებს, რომლებიც გამოწვეულია სისტემის გარეთ გამოწვეული ძაბვით ან სისტემაში წარმოქმნილი ტალღები. ამ ტალღის დამცავი მოწყობილობები მოიხსენიება როგორც II კლასის გამაძლიერებელი დამცავი საშუალებები და მათი შემოწმება ხდება 8/20 მკგ ტალღის ფორმის იმპულსური დენებით.

ელვის დაცვის ზონის კონცეფციის თანახმად, ყველა შემომავალი კაბელი და ხაზი უნდა იყოს ინტეგრირებული ელვისებურ პოტენციურ შეერთებაში, გამონაკლისის გარეშე I კლასის ელვისებური დენის დამჭერებით LPZ 0A– დან LPZ 1 – მდე ან LPZ 0A– დან LPZ 2 – მდე საზღვარზე.

კიდევ ერთი ადგილობრივი თანაბარი პოტენციური კავშირი, რომელშიც ყველა კაბელი და ხაზი უნდა შემოდიოდეს ამ საზღვარში, უნდა იყოს დამონტაჟებული დაცული მოცულობის შემდგომი ზონის საზღვრისთვის.

მე -2 ტიპის დენის დამცავი საშუალებები უნდა იყოს დამონტაჟებული LPZ 0B– დან LPZ 1– ზე და LPZ 1– დან LPZ 2– ზე გადასვლისას, ხოლო III კლასის დამცავი დამონტაჟებები უნდა დამონტაჟდეს LPZ 2– დან LPZ 3– ზე გადასვლისას. II და III კლასის ფუნქცია დენის დამცავი საშუალებები უნდა შეამცირონ ნარჩენი ჩარევა ზედა დინების დაცვის ეტაპებზე და შეამცირონ ქარის ტურბინაში გამოწვეული ან წარმოქმნილი ტალღები.

SPD– ების შერჩევა ძაბვის დაცვის დონის (Up) და აღჭურვილობის იმუნიტეტის საფუძველზე

LPZ– ში Up– ის აღსაწერად, LPZ– ში უნდა განისაზღვროს აღჭურვილობის იმუნიტეტის დონე, მაგ. ელექტროგადამცემი ხაზებისა და მოწყობილობების შეერთებისთვის IEC 61000-4-5 და IEC 60664-1 შესაბამისად. სატელეკომუნიკაციო ხაზებისა და აღჭურვილობის შეერთებისთვის IEC 61000-4-5, ITU-T K.20 და ITU-T K.21 შესაბამისად, და სხვა ხაზებისა და მოწყობილობების შეერთებისთვის მწარმოებლის მითითებების შესაბამისად.

ელექტრო და ელექტრონული კომპონენტების მწარმოებლებს უნდა შეეძლოთ უზრუნველყონ საჭირო ინფორმაცია იმუნიტეტის დონის შესახებ EMC სტანდარტების შესაბამისად. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ქარის ტურბინის მწარმოებელმა უნდა ჩაატაროს ტესტები იმუნიტეტის დონის დასადგენად. LPZ– ში კომპონენტების განსაზღვრული იმუნიტეტის დონე პირდაპირ განსაზღვრავს LPZ საზღვრებისთვის საჭირო ძაბვის დაცვის დონეს. სისტემის იმუნიტეტი უნდა დადასტურდეს, საჭიროების შემთხვევაში, ყველა SPD– ით დაყენებული და დაცული აღჭურვილობით.

ელექტროენერგიის დაცვა

ქარის ტურბინის ტრანსფორმატორი შეიძლება დამონტაჟდეს სხვადასხვა ადგილას (ცალკე სადისტრიბუციო სადგურში, კოშკის ძირში, კოშკში, ნასელში). მაგალითად, დიდი ქარის ტურბინების შემთხვევაში, კოშკის ძირში დაუცველი 20 კვ კაბელი გადადის საშუალო ძაბვის გამანაწილებელ დანადგარებში, რომელიც შედგება ვაკუუმური ამომრთველისგან, მექანიკურად ჩაკეტილი ამორჩევის ჩამრთველის გამორთვისგან, გამავალი მიწიერი და დამცავი რელე.

MV კაბელები გადაადგილებულია ქარის ტურბინის კოშკში MV გამანაწილებელი მოწყობილობიდან ნაქსელში მდებარე ტრანსფორმატორამდე. ტრანსფორმატორი კვებავს საკონტროლო კაბინეტს კოშკის ძირში, კონცენტრატორის კაბინეტს ნაკელში და ბრუნვის სისტემას კერაში TN-C სისტემის საშუალებით (L1; L2; L3; PEN კონდუქტორი; 3PhY; 3 W + G). ნასელში გადართვის კაბინეტი ამარაგებს ელექტრო მოწყობილობებს 230/400 ვ AC ძაბვით.

IEC 60364-4-44 თანახმად, ქარის ტურბინში დამონტაჟებულ ყველა ელექტრო მოწყობილობას უნდა ჰქონდეს სპეციფიკური ნომინალური იმპულსის დაძაბვის ძაბვა, ქარის ტურბინის ნომინალური ძაბვის შესაბამისად. ეს ნიშნავს, რომ დამონტაჟებული დენის გამაძლიერებლები უნდა ჰქონდეთ მინიმუმ მითითებული ძაბვის დაცვის დონე, რაც დამოკიდებულია სისტემის ნომინალურ ძაბვაზე. 400/690 V ელექტრომომარაგების სისტემების დასაცავად გამოყენებული ტალღის დამცავი საშუალებები უნდა ჰქონდეთ მინიმალური ძაბვის დაცვის დონე ≤2,5 კვ, ხოლო 230/400 ვ ელექტროენერგიის მიწოდების სისტემების დასაცავად გამოყენებული დენის გამაძლიერებელი უნდა ჰქონდეს ძაბვის დაცვის დონე ,1,5 level კვ მგრძნობიარე ელექტრო / ელექტრონული აღჭურვილობის დაცვის უზრუნველსაყოფად. ამ მოთხოვნის შესასრულებლად, დამცავი მოწყობილობები 400/690 V ელექტრომომარაგების სისტემებისთვის, რომლებსაც შეუძლიათ 10/350 მკგ ტალღის ფორმის ელვისებური დინების განადგურება და უზრუნველყონ ძაბვის დაცვის დონის გაზრდა Up2,5 კვ.

230/400 V ელექტრომომარაგების სისტემები

მმართველი კაბინეტის ძაბვის მიწოდება კოშკის ძირში, ელექტროსადგურის კაბინეტში nacelle და ბრუნვის სისტემა ჰაბში 230/400 V TN-C სისტემის საშუალებით (3PhY, 3W + G) უნდა იყოს დაცული II კლასის მიერ დენის დამჭერები, როგორიცაა SLP40-275 / 3S.

თვითმფრინავის გამაფრთხილებელი შუქის დაცვა

საჰაერო ხომალდის გამაფრთხილებელი შუქი LPZ 0B– ში სენსორის ანძაზე უნდა იყოს დაცული შესაბამისი ზონის გადასვლის დროს II კლასის გამაძლიერებელი დამცავი საშუალებით (LPZ 0B → 1, LPZ 1 → 2) (ცხრილი 1).

400 / 690V ელექტრომომარაგების სისტემები კოორდინირებული ერთპოლუსიანი ელვისებური დენის შემჩერებლები, რომლებსაც აქვთ მაღალი დონის შეზღუდვა 400/690 V ელექტრომომარაგების სისტემებისთვის, როგორიცაა SLP40-750 / 3S, 400/690 V ტრანსფორმატორის დასაცავად ინვერტორული ქსელის ფილტრები და საზომი ხელსაწყოები.

გენერატორის ხაზების დაცვა

მაღალი ძაბვის ტოლერანტობის გათვალისწინებით, დამონტაჟებული უნდა იყოს II კლასის ნამატი ძაბვისთვის 1000 ვ-მდე, გენერატორის როტორის გრაგნილისა და ინვერტორის მიწოდების ხაზის დასაცავად. დამატებითი ნაპერწკალზე დაფუძნებული შემჩერებელი, რომელსაც აქვს ნომინალური სიმძლავრის სიხშირე, გაუძლებს ძაბვას UN / AC = 2,2 კვ (50 Hz) პოტენციური იზოლაციისთვის და ვარისტორზე დაფუძნებული დამჭერების ნაადრევი მუშაობის თავიდან ასაცილებლად, რაც შეიძლება მოხდეს ძაბვის რყევების გამო ინვერტორული მუშაობის დროს. გენერატორის სტატორის თითოეულ მხარეს დამონტაჟებულია მოდულური სამპოლუსიანი II კლასის დენის გამაჩერებელი სისტემა, რომელიც 690 V სისტემისთვის აქვს გაზრდილი ვარისტორი.

SLP40-750 / 3S ტიპის მოდულური სამპოლუსიანი II კლასის დენის გამაჩერებლები შექმნილია სპეციალურად ქარის ტურბინებისთვის. მათ აქვთ ვარისტორის Umov- ის ნომინალური ძაბვა 750 V AC, ძაბვის რყევების გათვალისწინებით, რომლებიც შეიძლება მოხდეს მუშაობის დროს.

დენის დამცავი სისტემები IT სისტემებისთვის

სატელეკომუნიკაციო და სასიგნალო ქსელებში ელექტრონული აღჭურვილობის დასაცავად ტალღის დამრტყმელები ელვის დარტყმის და სხვა გარდამავალი ტალღების არაპირდაპირი და პირდაპირი ზემოქმედებისგან აღწერილია IEC 61643-21-ში და დამონტაჟებულია ზონის საზღვრებზე ელვის დაცვის ზონის კონცეფციის შესაბამისად.

მრავალსაფეხურიანი დამჭერები უნდა იყოს შემუშავებული ბრმა ლაქების გარეშე. უზრუნველყოფილი უნდა იყოს, რომ დაცვის სხვადასხვა ეტაპები იყოს კოორდინირებული ერთმანეთთან, წინააღმდეგ შემთხვევაში, დაცვის ყველა ეტაპი არ გააქტიურდება, რაც იწვევს ელექტროენერგიის დამცავი მოწყობილობის ხარვეზებს.

უმეტეს შემთხვევაში, მინის ბოჭკოვანი კაბელები გამოიყენება IT ხაზების ქარის ტურბინაში გადასასვლელად და საკონტროლო კარადების კოშკის ფუძიდან ნაკალის დასაკავშირებლად. გააქტიურება აქტივატორებსა და სენსორებსა და საკონტროლო კარადებს შორის ხორციელდება დამცავი სპილენძის კაბელებით. ვინაიდან ელექტრომაგნიტური გარემოს ჩარევა გამორიცხულია, მინის ბოჭკოვანი კაბელები არ უნდა იყოს დაცული დენის დამცავი საშუალებებით, თუ შუშის ბოჭკოს კაბელს აქვს მეტალის გარსი, რომელიც უნდა იყოს ინტეგრირებული უშუალოდ თანაბარ პოტენციურ შეერთებაში ან დენის დამცავი მოწყობილობების საშუალებით.

ზოგადად, შემდეგი დაცული სიგნალის ხაზები, რომლებიც აკურატორებს და სენსორებს აკავშირებს საკონტროლო კარადებთან, დაცული უნდა იყოს ტალღური დამცავი მოწყობილობებით:

• ამინდის სადგურის სასიგნალო ხაზები სენსორის ანძაზე.
• სიგნალის ხაზები მარშრუტირებს ნაქსელსა და ბრუნვის სისტემას შორის.
• სიგნალის ხაზები სიმაღლის სისტემისთვის.

ამინდის სადგურის სასიგნალო ხაზები

ამინდის სადგურის სენსორებსა და კვების ბლოკის კაბინეტს შორის სასიგნალო ხაზები (4 - 20 mA ინტერფეისი) განლაგებულია LPZ 0B– დან LPZ 2 – მდე და მათი დაცვა შესაძლებელია FLD2-24– ის საშუალებით. სივრცის დაზოგვის კომბინირებული დამჭერები იცავენ ორ ან ოთხ ერთ ხაზს საერთო მითითების პოტენციალით, ისევე როგორც დაუბალანსებელი ინტერფეისებით და ხელმისაწვდომია პირდაპირი ან არაპირდაპირი ფარის დამიწებით. ფარის დამიწების მიზნით გამოიყენება ორი მოქნილი საგაზაფხულო ტერმინალი მუდმივი დაბალი წინაღობის მქონე ფარის დამკავებლის დაცულ და დაუცველ მხარესთან.

ლაბორატორიული ტესტები IEC 61400-24 შესაბამისად

IEC 61400-24 აღწერს ქარის ტურბინების სისტემის დონის იმუნიტეტის ტესტების შესასრულებლად ორ ძირითად მეთოდს:

• მუშაობის პირობებში იმპულსური დენის ტესტების დროს იმპულსური დენები ან ნაწილობრივი ელვისებური დენები შეჰყავთ მართვის სისტემის ინდივიდუალურ ხაზებში, ხოლო მიწოდების ძაბვა არსებობს. ამით, დაცული მოწყობილობა, ყველა SPD- ს ჩათვლით, იმპულსური დენის ტესტს განიცდის.
• მეორე ტესტის მეთოდი სიმულაციას უწევს ელვის ელექტრომაგნიტური იმპულსების ელექტრომაგნიტურ ეფექტებს (LEMP). სრული ელვისებური მიმდინარეობა შეჰყავთ სტრუქტურაში, რომელიც ახდენს ელვისებურ მიმდინარეობას და ელექტრული სისტემის ქცევის გაანალიზება ხდება საკაბელო კაბელის სიმულაციის გზით საოპერაციო პირობებში რაც შეიძლება რეალისტურად. ელვის დენის ციცაბო არის გადამწყვეტი ტესტის პარამეტრი.