Заштита од молња и пренапони за систем на ветерници

Со зголемената свесност за глобалното затоплување и ограничувањата на нашите горива врз основа на фосили, станува очигледна потребата да се најде подобар обновлив извор на енергија. Користењето на енергијата на ветерот е брзо растечка индустрија. Таквата инсталација генерално се наоѓа на отворен и покачен терен и како таква, има атрактивни точки на фаќање за испуштање на гром. Доколку треба да се одржи сигурно снабдување, важно е да се ублажат изворите на наднапонско оштетување. LSP обезбедува широк спектар на уреди за заштита од пренапони, прилагодени и на директните и на делумните струи на молња.

Заштита од молња и пренапони за систем на ветерници

ЛСП има целосен пакет производи за заштита од пренапони достапни за апликации на ветерници. Понудата од LSP до разни производи за заштита монтирани на DIN шина и мониторинг на бран и молња. Како што влегуваме во време во историјата кога притисокот кон зелена енергија и технологија постојано предизвикува да се градат повеќе фарми со ветерници и да се прошират сегашните фарми со ветерници, и производителите на турбини и сопствениците / операторите на ветерни електрани се сè повеќе свесни за трошоците поврзани со удари од гром. Паричната штета што операторите ја претрпуваат кога има случај на удар на гром се појавува во две форми, трошоците поврзани со замена на машините заради физичко оштетување и трошоците поврзани со системот да се офлајн и да не произведува електрична енергија. Електричните системи на турбините се соочуваат со постојаните предизвици на пејзажот што ги опкружува, при што турбините на ветер обично се највисоките структури во инсталацијата. Поради суровото време на кое ќе бидат изложени, во комбинација со очекувањата дека турбината ќе биде погодена од гром неколку пати во текот на целиот животен век, трошоците за замена и поправка на опремата мора да бидат земени во деловниот план на кој било оператор на ветерни електрани. Директната и индиректната штета од удар на гром се создава од интензивни електромагнетни полиња кои создаваат минливи пренапони. Овие пренапони потоа се пренесуваат преку електричниот систем директно до чувствителната опрема во самата турбина. Пренапонот се шири низ системот создавајќи и непосредно и латентно оштетување на колото и компјутерската опрема. Компонентите како што се генератори, трансформатори и конвертори на напојување, како и контролната електроника, комуникацијата и СКАДА системите се потенцијално оштетени од осветлување создадено бранови. Директното и непосредното оштетување може да биде очигледно, но латентната штета што се јавува како резултат на повеќе удари или повеќекратно изложување на бранови може да настане на клучните компоненти на напојувањето во рамките на извршената турбина на ветер, многупати оваа штета не е покриена со гаранциите на производителот, а со тоа и трошоците за поправка и замена паѓаат на операторите.

Офлајн трошоците се уште еден главен фактор што мора да се претстави во кој било деловен план поврзан со ветерна електрана. Овие трошоци доаѓаат кога турбината е оневозможена и мора да работи на тоа од страна на тим за услуги, или да се заменат компоненти што вклучуваат трошоци за набавка, транспорт и инсталација. Приходите што можат да се изгубат поради единствениот удар на гром можат да бидат значителни, а латентната штета што се создава со текот на времето се додава на таа вкупна вредност. Производот за заштита на турбината на ветер на ЛСП значително ги намалува поврзаните трошоци со тоа што може да издржи повеќекратни удари на гром без дефект, дури и по повеќекратни случаи на удар.

Случај за системи за заштита од пренапони за трупци на ветер

Постојаната промена на климатските услови во комбинација со зголемената зависност од фосилни горива обезбеди голем интерес за одржливи, обновливи извори на енергија ширум светот. Една од најперспективните технологии во зелената енергија е енергијата на ветерот, што освен за високите почетни трошоци, ќе биде избор на многу нации ширум светот. На пример, во Португалија, целта на производството на ветерна енергија од 2006 до 2010 година беше да се зголеми на 25% од вкупното производство на енергија на ветерната енергија, цел што беше постигната, па дури и надмината во подоцнежните години. Додека агресивните владини програми што значително го поттикнуваат производството на ветер и соларна енергија значително ја проширија индустријата за ветер, со ова зголемување на бројот на турбини на ветер доаѓа до зголемување на веројатноста за удар на гром од турбини. Директните удари на ветерните турбини станаа признати како сериозен проблем и постојат уникатни проблеми што ја прават заштитата од гром повеќе предизвикувачки во енергијата на ветерот отколку во другите индустрии.

Изградбата на турбини на ветер е уникатна и овие високи претежно метални конструкции се многу подложни на оштетување од удари на гром. Тие се исто така тешко да се заштитат со употреба на конвенционални технологии за заштита од пренапони кои главно се жртвуваат себеси по еден бран. Ветерните турбини можат да се издигнат повеќе од 150 метри во висина и се наоѓаат обично на високо ниво во оддалечени области кои се изложени на елементите, вклучувајќи удари на гром. Најизложените компоненти на ветерната турбина се ножевите и накелот, и тие генерално се изработени од композитни материјали кои не се во состојба да одржат директен удар на гром. Типичен директен удар обично се случува со сечилата, создавајќи ситуација кога бранот патува низ компонентите на турбината во ветерницата и потенцијално до сите електрично поврзани области на фармата. Областите што обично се користат за фарми со ветерници имаат лоши услови на заземјување, а модерната фарма со ветер има електроника за обработка која е неверојатно чувствителна. Сите овие проблеми ја прават заштитата на ветерните турбини од оштетувања од гром најпредизвикувачка.

Во рамките на самата структура на турбината на ветер, електрониката и лежиштата се многу подложни на оштетување на молња. Трошоците за одржување поврзани со ветерните турбини се високи како резултат на потешкотиите при замена на овие компоненти. Донесувањето технологии што можат да ги подобрат статистичките просеци за неопходна замена на компонентите е извор на голема дискусија во повеќето простории на одбори и владини агенции вклучени во производството на ветер. Робусната природа на производната линија за заштита од пренапони е единствена меѓу технологиите за заштита од пренапони, бидејќи продолжува да ја штити опремата дури и кога е активирана, и нема потреба од замена или ресетирање по бран. Ова им овозможува на генераторите на ветер да останат на Интернет подолги периоди. Секое подобрување на статистичките просеци на офлајн статуси и времиња кога турбините се намалени за одржување, на крајот ќе донесат дополнителни трошоци за потрошувачот.

Спречувањето на оштетување на нисконапонските и контролните кола е од клучно значење, бидејќи студиите покажаа дека повеќе од 50% од откажувањата на ветерни турбини се предизвикани од дефекти на овие типови компоненти. Документираните расипувања на опремата што се припишуваат на директни и предизвикани удари на гром и наплив на проток што се шират веднаш по удар на гром, се вообичаени. Апаратите за молња инсталирани на страната на електричната мрежа на системите се заземјуваат заедно со страницата со низок напон со цел да се намали отпорот на заземјувањето, зголемувајќи ја можноста целиот синџир да издржи удар на една единствена турбина на ветер.

Заштита од гром и пренапони за турбини на ветер

Оваа статија ја опишува спроведувањето на мерките за заштита од молња и пренапони за електрични и електронски уреди и системи во турбина на ветер.

Ветерните турбини се многу ранливи на ефектите од директните удари на гром поради нивната огромна изложена површина и висина. Бидејќи ризикот од удар на гром на ветерна турбина се зголемува квадратно со нејзината висина, може да се процени дека мулти-мегаватната турбина на ветер е погодена од директен удар на гром приближно на секои дванаесет месеци.

Надоместокот за надомест на штета мора да ги амортизира високите трошоци за инвестиции во рок од неколку години, што значи дека застојот како резултат на штета од молња и бран и придружните трошоци за повторно спарување мора да се избегнат. Ова е причината зошто сеопфатни мерки за заштита од гром и пренапони се од суштинско значење.

Кога се планира систем за заштита од гром за ветерни турбини, не само трепкањата од облак на земја, туку и трепкањата од земја до облак, т.н. нагорни лидери, мора да се земат предвид за предмети со висина поголема од 60 m на изложени локации . Големото електрично полнење на овие нагорни нагорни страни мора особено да се земе предвид за заштита на сечилата на роторот и избор на соодветни носачи на струја од гром.

Стандардизација-Заштита од молња и пренапони за систем на ветерници
Концептот за заштита треба да се заснова на меѓународните стандарди IEC 61400-24, IEC 62305 стандардни серии и упатствата на класификациското друштво Germanischer Lloyd.

Мерки за заштита
IEC 61400-24 препорачува избор на сите под-компоненти на системот за заштита од гром на ветерна турбина според нивото на громобранска заштита (LPL) I, освен ако анализата на ризик не покаже дека е доволен понизок LPL. Анализата на ризик исто така може да открие дека различни под-компоненти имаат различни LPLs. IEC 61400-24 препорачува системот за заштита од гром да се заснова на сеопфатен концепт за заштита од гром.

Заштита од молња и пренапони за системот за ветерни турбини се состои од надворешен систем за заштита од гром (LPS) и мерки за заштита од пренапони (SPM) за заштита на електрична и електронска опрема. За да се планираат заштитни мерки, препорачливо е да се подели турбината на ветер во зони за заштита од гром (ЗПЗ).

Заштита од молња и пренапони за системот за ветерни турбини штити два под-система што можат да се најдат само во турбините на ветер, имено сечилата на роторот и возот за механичка моќност.

IEC 61400-24 детално опишува како да се заштитат овие специјални делови на ветерната турбина и како да се докаже ефективноста на мерките за заштита од гром.

Според овој стандард, препорачливо е да се извршат високонапонски тестови за да се потврди способноста на струјата на молња да ја издржат соодветните системи со првиот удар и долгиот удар, доколку е можно, во заедничко празнење.

Сложените проблеми во врска со заштитата на сечилата на роторот и ротирачки поставените делови / лежишта мора детално да се испитаат и зависат од производителот и видот на компонентата. Стандардот IEC 61400-24 обезбедува важни информации во овој поглед.

Концепт за зона за заштита од гром
Концептот на зоната за заштита од гром е структурна мерка за создавање на дефинирана ЕМС околина во некој објект. Дефинираната ЕМС околина е специфицирана со имунитетот на употребената електрична опрема. Концептот на зона за заштита од гром овозможува намалување и спроведено зрачење на пречки на границите до дефинираните вредности. Поради оваа причина, предметот што треба да се заштити е поделен на заштитни зони.

Методот на тркалачка сфера може да се користи за одредување на LPZ 0A, имено делови од ветерна турбина кои можат да бидат подложени на директни удари на гром и LPZ 0B, имено делови од турбина на ветер кои се заштитени од директни удари на гром од надворешен воздух - системи за завршување или системи за завршување на воздухот интегрирани во делови од ветерна турбина (на пример, во сечилото на роторот).

Според IEC 61400-24, методот на тркалачка сфера не смее да се користи за самите ножеви на роторот. Поради оваа причина, дизајнот на системот за завршување на воздухот треба да се тестира според поглавјето 8.2.3 од IEC 61400-24 стандардот.

Сл. 1 покажува типична примена на методот на тркалачка сфера, додека Слика 2 ја илустрира можната поделба на турбината на ветер во различни зони за заштита од гром. Поделбата на зони за заштита од гром зависи од дизајнот на ветерната турбина. Затоа, треба да се набудува структурата на ветерната турбина.

Како и да е, одлучувачко е дека параметрите на молњата инјектирани од надворешната страна на ветерната турбина во LPZ 0A се намалуваат со соодветни заштитни мерки и заштитни уреди за пренапони на сите гранични зони за да можат да се управуваат електричните и електронските уреди и системи во внатрешноста на ветерната турбина. безбедно.

Заштитни мерки
Обвивката треба да биде дизајнирана како затворен метален штит. Ова значи дека во обвивката се постигнува волумен со електромагнетно поле што е значително помал од полето надвор од турбината на ветер.

Во согласност со IEC 61400-24, тубуларна челична кула, претежно користена за големи турбини на ветер, може да се смета за скоро совршен Фарадејски кафез, најдобро одговара за електромагнетно штитирање. Разводните и контролните ормари во обвивката или „накел“ и, доколку ги има, во оперативната зграда, исто така, треба да бидат изработени од метал. Каблите за поврзување треба да имаат надворешен штит способен да носи струи на молња.

Заштитените кабли се отпорни на пречки во ЕМС само ако штитовите се поврзани со еквипотенцијалното поврзување на двата краја. Со штитовите мора да се контактира со целосно (360 °) контактни терминали без да се инсталираат долги приклучни кабли некомпатибилни со ЕМС на ветерната турбина.

Магнетното оклопување и рутирањето на кабелот треба да се извршат според делот 4 од IEC 62305-4. Поради оваа причина, треба да се користат општите упатства за практика на инсталација компатибилна со ЕМС според IEC / TR 61000-5-2.

Заштитните мерки вклучуваат, на пример:

• Инсталација на метална плетенка на НАЦЕЛИ обложени со GRP.
• Метална кула.
• Метални ормани за разводни постројки.
• Метални контролни ормани.
• Громобранска струја носејќи заштитени кабли за поврзување (метален кабелски канал, заштитена цевка или слично).
• Заштитен кабел.

Надворешни мерки за заштита од гром
Функцијата на надворешниот ЛПС е да пресретнува директни удари на гром вклучително и удари на гром во кулата на ветерната турбина и да ја испушти струјата на молњата од точката на ударот до земјата. Исто така се користи за дистрибуција на струјата на молњата во земјата без термичко или механичко оштетување или опасно искрење што може да предизвика пожар или експлозија и да ги загрози луѓето.

Потенцијалните точки на удар за ветерна турбина (освен сечилата на роторот) може да се одредат со методот на тркалачка сфера прикажан на Сл. 1. За ветерните турбини, препорачливо е да се користи класа LPS I. Затоа, тркалачката сфера со се превртува радиус r = 20 m преку турбината на ветер за да се утврдат точките на удар. Потребни се системи за завршување на воздухот таму каде што сферата контактира со турбината на ветер.

Конструкцијата на накел / обвивка треба да биде интегрирана во системот за заштита од гром за да се осигура дека ударите на гром во накелот погодиле или природни метални делови способни да го издржат овој товар или систем за завршување на воздухот дизајниран за оваа намена. Нацелите со облога GRP треба да бидат опремени со систем за завршување на воздухот и надолни проводници кои формираат кафез околу накелот.

Системот за завршување на воздухот, вклучително и голите проводници во овој кафез, треба да биде способен да издржи удари од гром во согласност со избраното ниво на заштита од гром. Понатамошните спроводници во кафезот Фарадеј треба да бидат дизајнирани на таков начин што ќе издржат на ударот на молскавична струја на која може да бидат подложени. Во согласност со IEC 61400-24, системите за завршување на воздухот за заштита на мерната опрема монтирани надвор од nacelle треба да бидат дизајнирани во согласност со општите барања на IEC 62305-3 и надолните проводници треба да бидат поврзани со кафезот опишан погоре.

„Природни компоненти“ изработени од проводни материјали кои се инсталираат трајно во / на турбина на ветер и остануваат непроменети (на пр. Систем за заштита од гром од сечилата на роторот, лежишта, мрежни рамки, хибридна кула и сл.) Може да бидат интегрирани во LPS. Ако турбините на ветер се од метална конструкција, може да се претпостави дека ги исполнуваат барањата за надворешен систем за заштита од гром од класа на LPS I според IEC 62305.

Ова бара безбедносниот удар на молњата да биде пресретнат од ЛПС на сечилата на роторот за да може да се испушти во системот за завршување на земјата преку природни компоненти како лежишта, мрежни рамки, кула и / или бајпас системи (на пр. Отворени празнини на искра, јаглеродни четки).

Систем за завршување на воздухот / долен проводник
Како што е прикажано на слика 1, сечилата на роторот; nacelle вклучувајќи ги и надградбите; центар на роторот и кулата на ветерната турбина може да бидат погодени од гром.
Ако можат безбедно да ја пресретнат максималната струја на импулс од гром од 200 kA и можат да ја испуштат во системот за завршување на земјата, тие можат да се користат како „природни компоненти“ на системот за завршување на воздухот на надворешниот систем за заштита од гром од ветерницата.

Метални рецептори, кои претставуваат дефинирани точки на удар за удари од гром, често се инсталираат по должината на сечилото GRP за да се заштитат сечилата на роторот од оштетување како резултат на гром. Спуштен проводник се одведува од рецепторот до коренот на сечилото. Во случај на удар на гром, може да се претпостави дека ударот на гром го погодува врвот на сечилото (рецепторот) и потоа се испушта преку спуштениот спроводник во внатрешноста на сечилото до системот за завршување на земјата преку нараквицата и кулата.

Систем за завршување на земјата
Системот за завршување на земјата на ветерната турбина мора да извршува неколку функции како што се лична заштита, ЕМС заштита и громобранска заштита.

Ефективен систем за завршување на земјата (види слика 3) е неопходен за дистрибуција на струи на молња и спречување на уништување на ветерната турбина. Покрај тоа, системот за завршување на земјата мора да ги заштити луѓето и животните од електричен удар. Во случај на удар на гром, системот за завршување на земјата мора да испушти големи струи на молња на земјата и да ги дистрибуира во земјата без опасни термички и / или електродинамички ефекти.

Општо, важно е да се воспостави систем за завршување на земјата за ветерна турбина кој се користи за заштита на ветерната турбина од удари на гром и за заземјување на системот за напојување.

Забелешка: Електричните регулации на висок напон како што се Cenelec HO 637 S1 или применливите национални стандарди наведуваат како да се дизајнира систем за завршување на земјата за да се спречат високи напон на допир и чекор чекор предизвикани од краток спој во системи со висок или среден напон. Во однос на заштитата на лицата, стандардот IEC 61400-24 се однесува на IEC // TS 60479-1 и IEC 60479-4.

Уредување на електроди на земја

IEC 62305-3 опишува два основни типа на аранжмани за заземјувачки електроди за ветерни турбини:

Тип А: Според Анексот I на IEC 61400-24, овој аранжман не смее да се користи за турбини на ветер, но може да се користи за анекси (на пример, згради што содржат опрема за мерење или канцелариски шупи во врска со фарма со ветерници). Аранжманите на електродите на заземјувањето од типот А се состојат од хоризонтални или вертикални електроди на заземјување поврзани со најмалку два надолни спроводници на зградата.

Тип Б: Според Анексот I на IEC 61400-24, овој аранжман мора да се користи за турбини на ветер. Или се состои од електрода за заземјување со надворешен прстен инсталирана во земјата или електрода за заземјување на основата. Електродите со прстенеста земја и металните делови во темелите мора да бидат поврзани со конструкцијата на кулата.

Зајакнувањето на темелите на кулата треба да биде интегрирано во концептот на заземјување на ветерна турбина. Системот за завршување на земјата на основната кула и оперативната зграда треба да се поврзат со мрежеста мрежа на електроди на земја за да се добие систем за завршување на земјата што се протега на што е можно поголема површина. За да се спречат прекумерни напонски чекори како резултат на удар на молња, мора да се инсталираат потенцијални контроли и отпорни на корозија електроди за заземјување на прстенот (направени од не'рѓосувачки челик) околу основата на кулата за да се обезбеди заштита на лицата (види слика 3).

Електроди со основана основа

Електродите за основата на земјата имаат техничка и економска смисла и, на пример, се потребни во германските услови за техничка врска (ТАБ) на компаниите за напојување. Електродите за заземјување на темелите се дел од електричната инсталација и ги исполнуваат основните безбедносни функции. Поради оваа причина, тие мора да бидат инсталирани од електрично квалификувани лица или под надзор на електрично квалификувано лице.

Металите што се користат за електроди на земја треба да бидат во согласност со материјалите наведени во Табела 7 на IEC 62305-3. Корозивното однесување на металот во земјата секогаш мора да се почитува. Електродите за основно заземјување мора да бидат изработени од галванизиран или не-галванизиран челик (кружен или лентен челик). Кружниот челик мора да има минимален дијаметар од 10 mm. Лента челик мора да има минимални димензии 30 x 3,5 mm. Забележете дека овој материјал мора да биде покриен со најмалку 5 см бетон (заштита од корозија). Електродата за заземјување на темелите мора да биде поврзана со главната еднаква потенцијална лента за поврзување во ветерната турбина. Врските отпорни на корозија мора да се воспостават преку фиксни точки на заземјување на терминалните вентили изработени од не'рѓосувачки челик. Покрај тоа, електродата со прстен заземјување изработена од нерѓосувачки челик мора да биде инсталирана во земјата.

Заштита при преминот од LPZ 0A во LPZ 1

За да се обезбеди безбедно работење на електрични и електронски уреди, границите на LPZ мора да бидат заштитени од зрачење и да бидат заштитени од спроведено мешање (види слики 2 и 4). Заштитни уреди од пренапони, способни да испуштаат големи струи на молња без уништување, мора да бидат инсталирани при преминот од LPZ 0A во LPZ 1 (исто така наречен „молњаеквипотенцијално поврзување“). Овие уреди за заштита од пренапони се означуваат како одводнувачи на молња од класа I и се тестираат со импулсни струи со бранова форма 10/350 μs. При преминот од LPZ 0B до LPZ 1 и LPZ 1 и повисоко, мора да се справат само нискоенергетски импулсни струи предизвикани од напони предизвикани надвор од системот или бранови создадени во системот. Овие уреди за заштита од пренапони се означуваат како прекинувачи на пренапони од класа II и се тестираат со импулсни струи со бранова форма 8/20 μs.

Според концептот на зоната за заштита од гром, сите влезни кабли и линии мора да бидат интегрирани во молњаеквипотенцијалното поврзување без исклучок со помош на механизми за струја од класа I на границата од LPZ 0A до LPZ 1 или од LPZ 0A до LPZ 2.

Друга локална потенцијална врска, во која сите кабли и линии што влегуваат во оваа граница мора да бидат интегрирани, мора да биде инсталирана за секоја граница на понатамошната зона во рамките на заштитениот волумен.

Пренапоните на пренапони од типот 2 мора да бидат инсталирани при преминот од LPZ 0B во LPZ 1 и од LPZ 1 во LPZ 2, додека алармите за пренапони од класа III мора да бидат инсталирани при преминот од LPZ 2 во LPZ 3. Функцијата од II и III класа пренапони на пренапони е да се намали преостанатото мешање во фазите на горниот тек на заштитата и да се ограничат брановите предизвикани или генерирани во рамките на ветерната турбина.

Избор на СПД засновани на ниво на заштита на напон (горе) и имунитет на опремата

За да се опише нагоре во LPZ, мора да се дефинираат нивоата на имунитет на опремата во рамките на LPZ, на пр., За електрични водови и врски на опрема според IEC 61000-4-5 и IEC 60664-1; за телекомуникациски линии и врски на опрема според IEC 61000-4-5, ITU-T K.20 и ITU-T K.21 и за други линии и врски на опрема според упатствата на производителот.

Производителите на електрични и електронски компоненти треба да бидат во можност да ги обезбедат потребните информации за нивото на имунитет во согласност со ЕМС стандардите. Во спротивно, производителот на ветерни турбини треба да изврши тестови за да го одреди нивото на имунитет. Дефинираното ниво на имунитет на компонентите во LPZ директно го дефинира потребното ниво на заштита од напон за границите на LPZ. Имунитетот на системот мора да се докаже, каде што е применливо, со сите инсталирани СПД и опремата што треба да се заштити.

Заштита од напојување

Трансформаторот на ветерната турбина може да се инсталира на различни локации (во посебна дистрибутивна станица, во основата на кулата, во кулата, во накел). Во случај на големи ветерни турбини, на пример, незаштитениот кабел од 20 kV во основната кула е насочен кон среднонапонските инсталации на разводни уреди кои се состојат од вакуумски прекинувач, механички заклучен прекинувач на селекторот, прекинувач за заземјување и заштитен реле.

МВ каблите се водат од инсталацијата на разводната табла MV во кулата на ветерната турбина до трансформаторот лоциран во nacelle. Трансформаторот ги напојува контролниот кабинет во подножјето на кулата, орманот на разводни уреди во накелот и системот на чекорот во хабот со помош на систем TN-C (L1; L2; L3; PEN проводник; 3PhY; 3 W + G). Орманот за разводни уреди во накел ја снабдува електричната опрема со наизменичен напон од 230/400 В.

Според IEC 60364-4-44, целата електрична опрема инсталирана во ветерна турбина мора да има специфичен номинален напон на отпорност на импулс според номиналниот напон на ветерната турбина. Ова значи дека прекинувачите на пренапони што треба да се инсталираат мора да имаат барем одредено ниво на заштита од напон во зависност од номиналниот напон на системот. Пренапоните што се користат за заштита на системите за напојување 400/690 V мора да имаат минимално ниво на заштитен напон Up2,5 kV, додека притворот за пренапони што се користи за заштита на системите за напојување 230/400 V мора да има ниво на заштита од напон 1,5 ≤ 400 kV за да се обезбеди заштита на чувствителната електрична / електронска опрема. За да се исполни ова барање, мора да се инсталираат заштитни уреди за системи за напојување 690/10 V кои се способни за спроведување на струи од молња од 350/2,5 μs бранова форма без уништување и обезбедуваат ниво на заштита од напон до ,XNUMX XNUMX kV.

230/400 V системи за напојување

Напојувањето на контролниот ормар во подножјето на столбот, орманот на разводната табла во накелот и системот на наклон во центар со помош на 230/400 V TN-C систем (3PhY, 3W + G) треба да бидат заштитени со класа II пренапони на пренапони како SLP40-275 / 3S.

Заштита на светлото за предупредување на авионот

Предупредувачкото светло на авионот на јарболот на сензорот во LPZ 0B треба да биде заштитено со помош на прекинувач на пренапони од класа II при соодветните премини на зоната (LPZ 0B → 1, LPZ 1 → 2) (Табела 1).

Системи за напојување 400 / 690V Координирани еднополни апарати за молња со голема ограниченост на струјата за 400/690 V системи за напојување како што се SLP40-750 / 3S, мора да бидат инсталирани за да се заштити трансформаторот 400/690 V , инвертори, мрежни филтри и опрема за мерење.

Заштита на генераторските линии

Имајќи ги предвид толеранциите на висок напон, мора да се инсталираат прекинувачи на пренапони од класа II за номинални напони до 1000 V за да се заштити намотката на роторот на генераторот и линијата за напојување на инверторот. За потенцијална изолација и за да се спречи предвремено ракување со варистор, не може да се работи предвремено, поради флуктуации што можат да се појават, се користи дополнителен арект заснован на искра со номинална фреквенција на напон издржлив напон UN / AC = 2,2 kV (50 Hz). за време на работата на инверторот. Модуларен триполен апарат за пренапони од класа II со зголемен номинален напон на варисторот за 690 V системи е инсталиран на секоја страна од статорот на генераторот.

Модуларните триполни одводници за пренапони од класа II од типот SLP40-750 / 3S се дизајнирани специјално за ветерни турбини. Тие имаат номинален напон на варисторот Умов од 750 V AC, со оглед на флуктуациите на напонот што може да се појават за време на работата.

Пренапони на пренапони за ИТ системи

Пренапони на пренапони за заштита на електронска опрема во телекомуникациските и сигналните мрежи од индиректни и директни ефекти на удари на гром и други минливи бранови се опишани во IEC 61643-21 и се инсталирани на границите на зоната во согласност со концептот на зоната за заштита од гром.

Повеќестепените притвори мора да бидат дизајнирани без слепи точки. Мора да се осигура дека различните фази на заштита се координирани едни со други, во спротивно нема да се активираат сите фази на заштита, што предизвикува дефекти во заштитниот уред за пренапони.

Во поголемиот дел од случаите, каблите од стаклени влакна се користат за рутирање на ИТ линии во ветерна турбина и за поврзување на контролните ормани од основната кула до нацелот. Каблирањето помеѓу погоните и сензорите и контролните ормани се спроведува со заштитени бакарни кабли. Бидејќи се исклучува мешање од електромагнетно опкружување, каблите од стаклени влакна не мора да бидат заштитени од пренапони, освен ако кабелот од стаклено влакно има метална обвивка што мора да биде интегрирана директно во потенцијалното поврзување или со помош на заштитни уреди за пренапони.

Општо земено, следниве заштитени сигнални линии што ги поврзуваат погоните и сензорите со контролните ормани мора да бидат заштитени од заштитни уреди:

• Сигнални линии на метеоролошката станица на јарболот на сензорот.
• Сигналните линии се насочуваат помеѓу nacelle и системот на чекор во центарот.
• Сигнални линии за системот на наклон.

Сигнални линии на метеоролошката станица

Сигналните линии (4 - 20 mA интерфејси) помеѓу сензорите на метеоролошката станица и орманот на разводни уреди се насочуваат од LPZ 0B до LPZ 2 и можат да бидат заштитени со помош на FLD2-24. Овие комбинирани притвори за заштеда на простор штитат две или четири единечни линии со заеднички референтен потенцијал, како и неизбалансирани интерфејси и се достапни со директно или индиректно заземјување на штитот. За заземјување на штит се користат два флексибилни пролетни терминали за постојан контакт на штит со мала импеданса со заштитената и незаштитена страна на притворот.

Лабораториски тестови според IEC 61400-24

IEC 61400-24 опишува два основни методи за извршување на тестови на имунитет на ниво на систем за ветерни турбини:

• За време на тестовите на импулсната струја под работни услови, импулсните струи или делумните струи на гром се инјектираат во одделните линии на контролниот систем додека е присутен напонот на напојување. Притоа, опремата што треба да се заштити, вклучувајќи ги и сите СПД, е подложена на тест на импулсна струја.
• Вториот метод за тестирање ги симулира електромагнетните ефекти на електромагнетните импулси на гром (LEMP). Целосната струја на молња се инјектира во структурата што ја испушта струјата на молњата и се анализира однесувањето на електричниот систем со помош на симулирање на кабелувањето во услови на работа што е можно пореално. Стрмнината на струјата на молњата е одлучувачки параметар за тестирање.