Kilat sareng panangtayungan lonjakan pikeun sistem turbin angin

Kalayan kasadaran anu ningkat ngeunaan pemanasan global sareng watesan pikeun bahan bakar dumasar fosil urang, kabutuhan pikeun mendakan sumber énergi anu tiasa dibaharukeun langkung saé janten jelas. Pamakéan énergi angin mangrupikeun industri anu pesat. Pamasangan sapertos kitu umumna aya di medan terbuka sareng luhur sareng sapertos titik panarik anu pikaresepeun pikeun pembuangan kilat. Upami suplai anu dipercaya kedah dijaga penting yén sumber karusakan langkung-tegangan diréduksi. LSP nyayogikeun seueur alat panyalindungan surge anu cocog pikeun arus kilat langsung sareng parsial.

Kilat sareng panangtayungan lonjakan pikeun sistem turbin angin

LSP ngagaduhan suite lengkep produk panyalindungan lonjakan anu sayogi pikeun aplikasi turbin angin. Tawaran ti LSP kana sababaraha produk perlindungan DIN dipasang dipasang sareng lonjakan sareng monitoring kilat. Nalika urang ngalebetkeun waktos dina sajarah nalika dorongan ka arah tanaga héjo sareng téknologi teras-terasan nyababkeun langkung seueur kebon angin didamel, sareng kebon angin ayeuna badé dilegaan, duanana pabrik turbin sareng pamilik peternakan angin / operator beuki sadar biaya anu aya hubunganana kilat ngagelebug. Karusakan moneter anu ditanggung operator nalika aya kajadian mogok kilat aya dua bentuk, biaya anu aya hubunganana sareng ngagantian mesin kusabab karusakan fisik sareng biaya anu pakait sareng sistem anu offline sareng henteu ngahasilkeun kakuatan. Sistem listrik turbin nyanghareupan tantangan anu teras-teras dina bentang anu ngurilinganana, kalayan turbin angin umumna mangrupikeun struktur jangkung dina pamasangan. Kusabab cuaca anu parah anu aranjeunna bakal kakeunaan, digabungkeun sareng ekspektasi turbin anu disabet ku kilat sababaraha kali salami umurna, biaya ngagantian peralatan sareng perbaikan kedah diperhatoskeun kana rencana bisnis operator peternakan angin mana waé. Karusakan mogok kilat langsung sareng henteu langsung diciptakeun ku medan éléktromagnétik anu kuat anu nyiptakeun overvoltages samentawis. Overvoltages ieu teras dilangkungan sistem listrik langsung kana alat sénsitip dina turbin éta nyalira. Lonjakan nyebarkeun ngalangkungan sistem anu ngahasilkeun karusakan langsung sareng latén kana sirkuit sareng alat komputerisasi. Komponén sapertos generator, trafo, sareng konverter listrik ogé kontrol éléktronika, komunikasi sareng sistem SCADA berpotensi ruksak ku lampu-lampu anu didamel lonjakan. Karusakan langsung sareng langsung tiasa janten atra, tapi karusakan laten anu lumangsung akibat tina sababaraha mogok atanapi kakeunaan lonjakan tiasa lumangsung kana komponén kakuatan konci dina turbin angin anu dilakukeun, sababaraha kali karusakan ieu henteu katutup ku jaminan pabrikan, sahingga biaya pikeun ngalereskeun sareng ngagantian muragkeun operator.

Biaya offline mangrupikeun faktor utami anu kedah diémutan kana rencana bisnis naon waé anu aya hubunganana sareng peternakan angin. Biaya ieu sumping nalika turbin ditumpurkeun sareng kedah digarap ku tim jasa, atanapi ngagentos komponén anu ngalibatkeun biaya beuli, transportasi sareng instalasi. Panghasilan anu tiasa leungit kusabab mogok kilat tunggal tiasa signifikan, sareng karusakan laten anu dihasilkeun ngalangkungan waktos nambihan jumlah éta. Produk panyalindungan turbin angin LSP sacara signifikan ngirangan biaya pakait ku sanggup nahan sababaraha lonjakan kilat tanpa gagal, bahkan saatos sababaraha kali mogok.

Kasus pikeun sistem panyalindungan lonjakan pikeun trubin angin

Parobihan anu teras-terasan dina kaayaan iklim digabungkeun sareng kanaékan kagumantungan kana suluh fosil parantos nyayogikeun minat anu berkepanjangan pikeun sumber énergi anu tiasa dirobih di dunya. Salah sahiji téknologi anu paling ngajangjikeun dina énergi héjo nyaéta tanaga angin, anu kajaba biaya ngamimitian anu luhur bakal janten pilihan seueur nagara di dunya. Salaku conto, di Portugal, tujuan produksi tenaga angin ti 2006 dugi ka 2010 nyaéta pikeun ningkatkeun janten 25% total produksi énergi tanaga angin, tujuan anu kahontal malahan ngaleungit dina taun-taun salajengna. Sedengkeun program pamaréntah anu agrésif ngadorong produksi tanaga angin sareng tanaga surya parantos ngalegaan industri angin sacara substansial, kalayan paningkatan jumlah turbin angin ieu janten paningkatan kamungkinan turbin anu diserang ku kilat. Serangan langsung ka turbin angin parantos diaku salaku masalah serius, sareng aya masalah unik anu ngajagi perlindungan kilat langkung nangtang dina tanaga angin tibatan di industri anu sanés.

Pangwangunan turbin angin unik, sareng struktur jangkung-logamna jangkung ieu rentan ka karusakan tina serangan kilat. Éta ogé sesah dijagaan nganggo téknologi perlindungan lonjakan konvensional anu utamina ngorbankeun dirina saatos lonjakan tunggal. Turbin angin tiasa naék langkung ti 150 méter, sareng tempatna ilaharna dina taneuh anu luhur di daérah terpencil anu kakeunaan elemen-elemenna, kalebet serangan kilat. Komponén anu paling kakeunaan tina turbin angin nyaéta bilah sareng nacelle, sareng ieu umumna didamel tina bahan komposit anu teu tiasa nahan serangan kilat langsung. Serangan langsung anu has biasana kajantenan kana agul-agul, nyiptakeun kaayaan dimana gelombangna ngalir ngalangkungan komponén-komponén turbin dina kincir angin sareng berpotensi ka sadaya daérah anu aya hubunganana sareng listrik di kebon. Daérah anu biasana dianggo pikeun peternakan angin nampilkeun kaayaan bumi anu goréng, sareng peternakan angin modéren ngagaduhan éléktronika ngolah anu peka pisan. Sadaya masalah ieu ngajantenkeun perlindungan turbin angin tina karusakan anu aya hubunganana sareng kilat anu paling nangtang.

Dina struktur turbin angin éta nyalira, éléktronika sareng bantalan kaserang pisan karusakan kilat. Biaya perawatan anu aya hubunganana sareng turbin angin seueur kusabab kasusah dina ngagentoskeun komponén ieu. Mawa téknologi anu tiasa ningkatkeun rata-rata statistik pikeun ngagentos komponén anu diperyogikeun mangrupikeun sumber diskusi anu hadé dina kaseueuran rohangan dewan sareng lembaga pamaréntahan anu aya hubunganana sareng produksi angin. Sipat mantap tina lini produk panyalindungan lonjakan unik diantara téknologi perlindungan lonjakan sabab terus mayungan alat-alat sanaos diaktipkeun, sareng teu kedah diganti atanapi ngareset saatos gelombang kilat. Hal ieu ngamungkinkeun generator listrik angin tetep online pikeun waktos anu langkung lami. Sagala paningkatan rata-rata statistik status offline sareng waktos anu turbin handap pikeun pangropéa pamustunganana bakal ngajantenkeun biaya salajengna pikeun konsumén.

Nyegah karusakan dina tegangan-handap sareng sirkuit kontrol penting pisan, sabab panilitian nunjukkeun yén langkung ti 50% kagagalan turbin angin disababkeun ku rusakna komponén ieu. Ngarecahna peralatan anu didokuméntasikeun kana serangan kilat langsung sareng anu ngainduksi sareng lonjakan mundur anu nyebar saatos serangan kilat, biasa. Tukang tangkap kilat dipasang di sisi kisi listrik tina sistem di grounded babarengan sareng sisi voltase handap pikeun ngirangan résistansi grounding, ningkatkeun kamampuan ranté sadayana pikeun nahan mogok kana turbin angin tunggal.

Kilat sareng panangtayungan lonjakan pikeun turbin angin

Tulisan ieu ngajelaskeun palaksanaan ukuran panyalindungan kilat sareng lonjakan pikeun alat listrik sareng éléktronik sareng sistem dina turbin angin.

Turbin angin rentan pisan kana pangaruh serangan kilat langsung kusabab permukaan sareng jangkungna anu kakeunaan. Kusabab résiko kilat nyerang turbin angin ningkat kuadratik sareng jangkungna, tiasa diperkirakeun turbin angin multi-megawatt pencét ku serangan kilat langsung sacara kasar unggal dua belas bulan.

Kompensasi umpan-di kedah amortise biaya investasi tinggi dina sababaraha taun, hartosna yén downtime salaku akibat tina kilat jeung karusakan gelombang sareng biaya pasangan deui pakait kedah dihindari. Ieu sababna langkah-langkah panyalindungan kilat sareng gelombang komprehensif penting pisan.

Nalika ngarencanakeun sistem panyalindungan kilat pikeun turbin angin, henteu ngan ukur flash awan-ka-bumi, tapi ogé flash-to-cloud, anu disebut pamimpin luhur, kedah dipertimbangkeun pikeun objék anu jangkungna langkung ti 60 m di lokasi anu kakeunaan . Muatan listrik anu luhur tina pamimpin luhur ieu kedah diperhatoskeun pikeun panangtayungan wilah rotor sareng milih anu néwak kilat ayeuna.

Standarisasi-Kilat sareng pananggulangan lonjakan pikeun sistem turbin angin
Konsép panyalindungan kedah dumasar kana standar internasional IEC 61400-24, IEC 62305 séri standar sareng pedoman masarakat klasifikasi Germanischer Lloyd.

Ukuran panyalindungan
IEC 61400-24 nyarankeun ka pilih sadaya sub-komponén tina sistem panyalindungan kilat turbin angin numutkeun tingkat panyalindungan kilat (LPL) I, kacuali analisa résiko nunjukkeun yén LPL anu langkung handap cekap. Analisis résiko ogé tiasa ngungkabkeun yén sub-komponén anu béda gaduh LPL anu béda. IEC 61400-24 nyarankeun yén sistem panyalindungan kilat didasarkeun kana konsép panyalindungan kilat anu komprehensif.

Perlindungan kilat sareng lonjakan pikeun sistem turbin angin diwangun ku sistem panyalindungan kilat luar (LPS) sareng langkah-langkah perlindungan lonjakan (SPM) pikeun ngajagi alat-alat listrik sareng éléktronik. Pikeun ngarencanakeun tindakan panyalindungan, disarankeun pikeun ngabagi turbin angin kana zona perlindungan kilat (LPZs).

Perlindungan kilat sareng gelombang surge pikeun sistem turbin angin ngajaga dua sub-sistem anu ngan ukur tiasa dipanggihan dina turbin angin, nyaéta wilah rotor sareng karéta listrik mékanis.

IEC 61400-24 ngajelaskeun sacara rinci kumaha ngajaga bagian-bagian khusus turbin angin ieu sareng kumaha ngabuktikeun efektivitas tindakan perlindungan kilat.

Numutkeun standar ieu, disarankeun pikeun ngalaksanakeun tés tegangan tinggi pikeun verifikasi arus kilat tahan kamampuan sistem anu aya hubunganana sareng stroke anu munggaran sareng stroke anu panjang, upami tiasa, dina pembuangan umum.

Masalah kompléks ngeunaan panyalindungan wilah rotor sareng bagian / bantalan anu dipasang sacara rotasi kedah diperiksa sacara rinci sareng gumantung kana komponén komponén sareng jinisna. Standar IEC 61400-24 nyayogikeun inpormasi anu penting pikeun hal ieu.

Konsép zona panyalindungan kilat
Konsép zona panyalindungan kilat mangrupikeun ukuran strukturna pikeun nyiptakeun lingkungan EMC anu ditetepkeun dina hiji obyék. Lingkungan EMC anu ditetepkeun dieusian ku kekebalan alat listrik anu dianggo. Konsép zona panyalindungan kilat ngamungkinkeun pangirangan anu dilakukeun sareng radiasi gangguan dina wates kana nilai anu parantos ditetepkeun. Kusabab kitu, objék anu bakal dijagi dibagi kana zona panyalindungan.

Metode bola rolling tiasa dianggo pikeun nangtoskeun LPZ 0A, nyaéta bagian-bagian turbin angin anu tiasa diserang serangan kilat langsung, sareng LPZ 0B, nyaéta bagian-bagian turbin angin anu dijaga tina serangan kilat langsung ku udara luar- sistem terminasi atanapi sistem terminasi hawa terintegrasi dina bagian-bagian turbin angin (dina agul rotor, contona).

Numutkeun ka IEC 61400-24, metoda sphere rolling teu kedah dianggo pikeun agul rotor nyalira. Kusabab kitu, desain sistem penghentian hawa kedah diuji numutkeun bab 8.2.3 tina standar IEC 61400-24.

Gbr. 1 nunjukkeun aplikasi anu khas tina metode bola rolling, sedengkeun Gbr. 2 ngagambarkeun kamungkinan ngabagi turbin angin kana zona perlindungan kilat anu béda. Bagéan kana zona panyalindungan kilat gumantung kana desain turbin angin. Ku alatan éta, struktur turbin angin kedah dititénan.

Nanging, éta ditangtoskeun yén parameter kilat anu disuntikkeun ti luar turbin angin kana LPZ 0A diréduksi ku cara ngalindungan anu cocog sareng alat pelindung lonjakan di sadaya wates zona sahingga alat listrik sareng éléktronik sareng sistem di jero turbin angin tiasa dioperasikeun aman.

Ukuran perisai
Casing kedahna dirancang salaku tameng logam anu dikurung. Ieu ngandung harti yén volume sareng médan éléktromagnétik anu jauhna langkung handap tina lapangan di luar turbin angin kahontal dina casing.

Luyu sareng IEC 61400-24, menara waja tubular, anu biasa dianggo pikeun turbin angin ageung, tiasa dianggap kandang Faraday anu ampir sampurna, paling cocog pikeun tameng éléktromagnétik. Kabinet switchgear sareng kontrol dina casing atanapi "nacelle" sareng, upami aya, dina gedong operasi, kedahna ogé didamel tina logam. Kabel panyambungna kedah nampilkeun tameng luar anu sanggup mawa arus kilat.

Kabel terlindung ngan ukur tahan ka gangguan EMC upami taméng disambungkeun kana beungkeutan equipotential dina dua tungtung. Tamengna kedah dihubungi nganggo terminal kontak lengkep (360 °) tanpa masang kabel penghubung panjang EMC-kompatibel dina turbin angin.

Pelindung magnét sareng rute kabel kedah dilakukeun numutkeun bagian 4 tina IEC 62305-4. Kusabab kitu, pedoman umum pikeun prakték pamasangan anu cocog sareng EMC numutkeun IEC / TR 61000-5-2 kedah dianggo.

Ukuran perisai kalebet, contona:

• Pamasangan kepang logam dina nacelles dilapis GRP.
• Munara logam.
• Lemari ganti baju logam.
• Lemari kadali logam.
• Arus kilat mawa kabel penghubung terlindung (saluran kabel logam, pipa anu dijagaan atanapi anu sapertosna).
• Ngajagaan kabel.

Ukuran panyalindungan kilat luar
Fungsi LPS éksternal nyaéta ngahalangan serangan kilat langsung kalebet serangan kilat kana menara turbin angin sareng ngalirkeun arus kilat tina titik mogok kana taneuh. Éta ogé dipaké pikeun ngadistribusikaeun arus kilat dina taneuh tanpa karusakan termal atanapi mékanis atanapi percikan bahaya anu tiasa nyababkeun seuneu atanapi ngabeledug sareng ngabahayakeun jalma.

Potensi panarajangan pikeun turbin angin (kecuali wilah rotor) tiasa ditangtoskeun ku cara metode sphere rolling sapertos dina Gambar 1. Kanggo turbin angin, disarankeun nganggo kelas LPS I. Ku alatan éta, bola anu ngagugulung sareng radius r = 20 m digulung dina turbin angin pikeun nangtoskeun titik-titik mogokna. Sistem terminasi hawa diperyogikeun dimana bola ngahubungi turbin angin.

Konstruksi nacelle / casing kedah diintegrasikeun dina sistem panyalindungan kilat pikeun mastikeun yén serangan kilat di nacelle tiasa pencét bagian logam alam anu sanggup nahan beban ieu atanapi sistem terminasi hawa anu dirancang pikeun tujuan ieu. Nacelles kalayan palapis GRP kedah dipasangan ku sistem terminasi hawa sareng konduktor handap anu ngawangun kandang di sakuriling nacelle.

Sistem penghentian hawa kalebet konduktor kosong dina kandang ieu kedah sanggup nahan serangan kilat numutkeun tingkat panyalindungan kilat anu kapilih. Konduktor salajengna dina kandang Faraday kedah didesain sedemikian rupa sehingga tahan tahan arus kilat anu tiasa dilakukeun. Luyu sareng IEC 61400-24, sistem penghentian hawa pikeun mayungan alat ukur anu dipasang di luar nacelle kedah didesain pikeun sasuai sareng sarat umum IEC 62305-3 sareng konduktor handap kedah dihubungkeun sareng kandang anu didadarkeun di luhur.

"Komponén alami" didamel tina bahan konduktif anu dipasang sacara permanén dina / dina turbin angin sareng tetep henteu robih (misal sistem panyalindungan kilat tina wilah rotor, bantalan, mainframe, menara hibrid, jst.) Tiasa dilebetkeun dina LPS. Upami turbin angin mangrupikeun konstruksi logam, tiasa dianggap yén aranjeunna nyumponan sarat pikeun sistem panyalindungan kilat éksternal kelas LPS I numutkeun IEC 62305.

Ieu nyababkeun mogok kilat tiasa dicekel kalayan aman ku LPS tina agul-agul rotor sahingga tiasa dileupaskeun ka sistem terminasi bumi ngalangkungan komponén alami sapertos bantalan, mainframe, menara sareng / atanapi sistem bypass (mis. Kabuka percikan terbuka, sikat karbon).

Sistem terminasi hawa / konduktor handap
Sakumaha dituduhkeun dina Gambar 1, wilah rotor; nacelle kaasup superstruktur; hub rotor sareng menara turbin angin tiasa katabrak ku kilat.
Upami aranjeunna tiasa ngahalangan arus impuls kilat maksimal 200 kA kalayan aman sareng tiasa ngaluarkeunana ka sistem terminasi bumi, éta tiasa dianggo salaku "komponén alami" sistem penghentian hawa tina sistem panyalindungan kilat éksternal turbin angin.

Reséptor logam, anu ngagambarkeun titik-titik mogok anu ditetepkeun pikeun serangan kilat, sering dipasang di sapanjang agul GRP pikeun ngajaga bilah rotor tina karusakan kusabab kilat. Kondéktor turun dialihkeun tina reséptor kana akar sabeulah. Dina hal panarajangan kilat, tiasa diasumsikeun yén serangan kilat pencét ujung sabeulah (reséptor) teras dieusian via konduktor turun di jero agul kana sistem penghentian bumi ngalangkungan nacelle sareng menara.

Sistem terminasi bumi
Sistem penghentian bumi turbin angin kedah ngalakukeun sababaraha fungsi sapertos perlindungan pribadi, perlindungan EMC sareng perlindungan kilat.

Sistem terminasi bumi anu épéktip (tingali Gambar 3) penting pisan pikeun ngadistribusikaeun arus kilat sareng nyegah turbin angin ti ancur. Sumawona, sistem terminasi bumi kedah ngajagi manusa sareng sato tina kejutan listrik. Dina hal panarajangan kilat, sistem penghentian bumi kedah ngaleupaskeun arus kilat anu luhur ka bumi sareng ngadistribusikaeunna dina taneuh tanpa épéktip termal sareng / atanapi éléktrodinamik.

Sacara umum, penting pikeun ngawangun sistem penghentian bumi pikeun turbin angin anu dianggo ngajaga turbin angin tina serangan kilat sareng bumi sistem catu daya.

Catetan: Peraturan tegangan tinggi listrik sapertos Cenelec HO 637 S1 atanapi standar nasional anu ditetepkeun netepkeun kumaha mendesain sistem terminasi bumi pikeun nyegah voltase touch sareng hambalan tinggi anu disababkeun ku sirkuit pondok dina sistem tegangan tinggi atanapi sedeng. Ngeunaan panangtayungan jalma, standar IEC 61400-24 ngarujuk kana IEC // TS 60479-1 sareng IEC 60479-4.

Susunan éléktroda bumi

IEC 62305-3 ngajelaskeun dua jinis dasar susunan éléktroda bumi pikeun turbin angin:

Tipe A: Numutkeun kana Annex I tina IEC 61400-24, susunan ieu henteu kedah dianggo pikeun turbin angin, tapi tiasa dianggo pikeun lampiran (contona, gedong anu ngandung alat pangukuran atanapi gudang kantor anu aya hubunganana sareng kebon angin). Pangaturan éléktroda bumi tipe A diwangun ku éléktroda bumi horizontal atanapi vertikal dihubungkeun ku sahenteuna dua konduktor handap dina wangunan.

Tipe B: Numutkeun kana Annex I tina IEC 61400-24, susunan ieu kedah dianggo pikeun turbin angin. Boh diwangun ku éléktroda bumi ring luar anu dipasang dina taneuh atanapi éléktroda bumi yayasan. Éléktroda bumi ring sareng bagian logam dina yayasan kedah dihubungkeun sareng konstruksi menara.

Penguatan pondasi menara kedah diintegrasikeun dina konsep bumi tina turbin angin. Sistem penghentian bumi tina dasar menara sareng gedong operasi kedah dihubungkeun ku jaringan jaringan éléktroda bumi anu mesed pikeun kéngingkeun sistem penghentian bumi dugi ka hiji luas anu mungkin. Pikeun nyegah voltase léngkah anu kaleuleitan salaku akibat tina serangan kilat, poténsial pengendalian sareng éléktroda bumi cincin tahan korosi (didamel tina waja stainless) kedah dipasang di sakitar dasar menara pikeun mastikeun panangtayungan jalma (tingali Gambar 3).

Éléktroda bumi yayasan

Éléktroda bumi yayasan ngagaduhan rasa téknis sareng ékonomi sareng, contona, diperyogikeun dina Kaayaan Téknis Jaringan Téknis (TAB) perusahaan catu daya. Éléktroda bumi yayasan mangrupikeun bagian tina pamasangan listrik sareng minuhan fungsi kaamanan anu penting. Kusabab kitu, aranjeunna kedah dipasang ku jalma anu nganggo listrik atanapi dina pangawasan jalma anu ahli listrik.

Logam anu dianggo pikeun éléktroda bumi kedah saluyu sareng bahan anu didaptarkeun dina Tabel 7 IEC 62305-3. Paripolah korosi tina logam dina taneuh kedah salawasna dititénan. Éléktroda bumi yayasan kedah didamel tina waja galvanis atanapi non-galvanis (baja buleud atanapi strip). Baja buleud kedah gaduh diaméter minimum 10 mm. Baja strip kedah gaduh ukuran minimum 30 x 3,5 mm. Catet yén bahan ieu kedah ditutupan sahenteuna 5 cm beton (perlindungan korosi). Éléktroda bumi yayasan kedah dihubungkeun sareng batang beungkeutan equipotential utama dina turbin angin. Sambungan tahan korosi kedah ditetepkeun ngalangkungan titik pembumian terminal lug anu didamel tina stainless steel. Sumawona, éléktroda bumi ring didamel tina stainless steel kedah dipasang dina taneuh.

Perlindungan dina transisi tina LPZ 0A ka LPZ 1

Pikeun mastikeun operasi alat listrik sareng éléktronik anu aman, wates-wates LPZ kedah dijaga tina gangguan radiasi sareng dijagaan tina gangguan anu dilakukeun (tingali Gambar 2 sareng 4). Alat-alat pelindung lonjakan anu sanggup ngaleupaskeun arus kilat anu tinggi tanpa karusakan kedah dipasang dina transisi tina LPZ 0A ka LPZ 1 (ogé disebut "beungkeutan equipotential kilat"). Alat-alat pelindung lonjakan ieu disebat salaku penangkap arus kilat kelas I sareng diuji ku cara arus dorongan gelombang 10/350 μs. Dina transisi tina LPZ 0B ka LPZ 1 sareng LPZ 1 sareng anu langkung luhur ngan ukur arus dorongan énergi rendah anu disababkeun ku voltase anu diinduksi diluar sistem atanapi lonjakan anu dihasilkeun dina sistem anu kedah diungkulan. Alat-alat pelindung lonjakan ieu disebat salaku panyawat gelombang kelas II sareng diuji ku cara arus dorongan 8/20 μs bentuk gelombang.

Numutkeun kana konsép zona panyalindungan kilat, sadaya kabel sareng garis anu lebet kedah dihijikeun dina beungkeutan equipotential kilat tanpa dikecualkeun ku cara panangkep kilat kilat kelas I di wates ti LPZ 0A dugi ka LPZ 1 atanapi tina LPZ 0A dugi ka LPZ 2.

Beungkeutan equipotensial lokal anu sanés, dimana sadaya kabel sareng garis anu lebet kana wates ieu kedah diintegrasikeun, kedah dipasang pikeun unggal wates zona salajengna dina volume anu kedah dijagaan.

Tukang tangkepan surge 2 kedah dipasang dina transisi ti LPZ 0B ka LPZ 1 sareng tina LPZ 1 ka LPZ 2, sedengkeun anu néwak surge kelas III kedah dipasang dina transisi ti LPZ 2 ka LPZ 3. Fungsi kelas II sareng kelas III panangkepan lonjakan nyaéta pikeun ngirangan gangguan sésa tahapan panyalindungan hulu sareng pikeun ngawatesan lonjakan anu diinduksi atanapi dihasilkeun dina turbin angin.

Milih SPD dumasar kana tingkat panyalindungan tegangan (Up) sareng kekebalan alat

Pikeun ngajelaskeun Ningkat dina LPZ, tingkat kekebalan alat dina hiji LPZ kedah ditetepkeun, contona pikeun saluran listrik sareng sambungan alat-alat numutkeun IEC 61000-4-5 sareng IEC 60664-1; pikeun jalur telekomunikasi sareng sambungan pakakas numutkeun IEC 61000-4-5, ITU-T K.20 sareng ITU-T K.21, sareng kanggo saluran sareng sambungan alat sanés numutkeun pitunjuk pabrikan.

Pabrikan komponén listrik sareng éléktronik kedah tiasa nyayogikeun inpormasi anu diperyogikeun ngeunaan tingkat imunitas numutkeun standar EMC. Upami teu kitu, pabrik turbin angin kedah ngalakukeun tés pikeun nangtoskeun tingkat imunitas. Tingkat kekebalan komponén anu ditetepkeun dina LPZ langsung ngahartikeun tingkat panyalindungan tegangan anu dipikabutuh pikeun wates LPZ. Kekebalan sistem kedah dibuktoskeun, dimana lumaku, kalayan sadaya SPD dipasang sareng alat-alat pikeun dijagaan.

Perlindungan suplai kakuatan

Transformer turbin angin tiasa dipasang di lokasi anu sanés (dina stasiun distribusi anu misah, dina dasar menara, di menara, di nacelle). Dina kaayaan turbin angin anu ageung, contona, kabel 20 kV anu teu dijagaan dina dasar menara dialihkeun ka instalasi voltase sedeng-voltase anu diwangun ku pemutus sirkuit vakum, mékanis anu dipisahkeun sacara saklar pemisah, sambung earthing kaluar sareng relay pelindung.

Kabel MV dialihkeun tina pamasangan switchgear MV di menara turbin angin ka trafo anu perenahna di nacelle. Transformator tuang kabinet kontrol dina dasar menara, kabinet switchgear dina nacelle sareng sistem pitch di hub ku sistem TN-C (L1; L2; L3; PEN conductor; 3PhY; 3 W + G). Kabinet switchgear dina nacelle nyayogikeun peralatan listrik ku tegangan AC 230/400 V.

Numutkeun ka IEC 60364-4-44, sadaya alat-alat listrik anu dipasang dina turbin angin kedah ngagaduhan tegangan impuls anu dipeunteun khusus numutkeun tegangan nominal turbin angin. Ieu ngandung harti yén anu néwak gelombang anu badé dipasang kedah ngagaduhan sahenteuna tingkat panyalindungan tegangan anu ditangtoskeun gumantung kana tegangan nominal sistem. Panyekel lonjakan anu dipaké pikeun ngajagi sistem catu daya 400/690 V kedah ngagaduhan tingkat panyalindungan tegangan minimum Hingga ≤2,5 kV, sedengkeun surge arrester anu dianggo pikeun ngajagi sistem catu daya 230/400 V kedah ngagaduhan tingkat panyalindungan voltase Up ≤1,5 kV pikeun mastikeun panangtayungan alat listrik / éléktronik sénsitip. Pikeun minuhan sarat ieu, alat-alat pelindung lonjakan pikeun sistem catu daya 400/690 V anu sanggup ngalaksanakeun arus kilat 10/350 μs bentuk gelombang tanpa karuksakan sareng mastikeun tingkat panyalindungan voltase Up ≤2,5 kV kedah dipasang.

230/400 V sistem catu daya

Pasokan voltase tina kabinet kontrol dina dasar menara, kabinet switchgear dina nacelle sareng sistem pitch dina hub ku sistem 230/400 V TN-C (3PhY, 3W + G) kedah dijagaan ku kelas II penahan gelombang sapertos SLP40-275 / 3S.

Perlindungan lampu peringatan pesawat

Lampu peringatan pesawat dina tihang sensor dina LPZ 0B kedah dijagaan ku cara arrester kelas II dina transisi zona anu aya hubunganana (LPZ 0B → 1, LPZ 1 → 2) (Tabel 1).

Sistem catu daya 400 / 690V Co-ordinated arréktip kilat tunggal-kutub anu nganggo arus arus anu luhur pikeun sistem catu daya 400/690 V sapertos SLP40-750 / 3S, kedah dikempelkeun pikeun nangtayungan trafo 400/690 V , inverter, saringan listrik sareng alat pangukuran.

Perlindungan tina garis generator

Mertimbangkeun kasabaran tegangan tinggi, panangkepan gelombang kelas II pikeun tegangan nominal dugi ka 1000 V kedah dipasang kanggo ngajagi gulungna rotor tina generator sareng garis pasokan inverter. Arrester dumasar-jarak tambahan kalayan frékuénsi daya tahan frékuénsi tahan UN / AC = 2,2 kV (50 Hz) dipaké pikeun ngasingkeun poténsial sareng pikeun nyegah anu néwak basis varistor tiasa beroperasi sacara dini sabab turun naek voltase anu tiasa lumangsung nalika operasi inverter. Arrester surge II-kelas kelas II modular ku tegangan dipeunteun tina varistor pikeun sistem 690 V dipasang dina unggal sisi stator generator.

Modél tilu-kutub kelas II panangkar gelombang tipe SLP40-750 / 3S didesain khusus pikeun turbin angin. Aranjeunna gaduh tegangan anu dipeunteun tina varistor Umov tina 750 V AC, ngémutan fluktuasi tegangan anu tiasa kajantenan nalika dioperasikeun.

Panyekel surge pikeun sistem IT

Panyekel lonjakan pikeun mayungan alat-alat éléktronik dina télékomunikasi sareng jaringan sinyal ngalawan pangaruh henteu langsung sareng langsung tina serangan kilat sareng lonjakan sementara anu sanés dijelaskeun dina IEC 61643-21 sareng dipasang di wates zona saluyu sareng konsép zona panyalindungan kilat.

Panyekel multi-tahap kedah didesain tanpa titik-titik buta. Éta kedah dipastikeun yén tahapan panyalindungan anu béda saling koordinasi, sanés henteu sadaya tahap panyalindungan bakal diaktipkeun, nyababkeun kalepatan dina alat pelindung lonjakan.

Dina kaseueuran kasus, kabel serat kaca dianggo pikeun ngalirkeun jalur IT kana turbin angin sareng pikeun nyambungkeun kabinet kontrol tina dasar menara kana nacelle. Kabel antara aktuator sareng sénsor sareng kabinet kontrol dilaksanakeun ku kabel tambaga terlindung. Kusabab gangguan ku lingkungan éléktromagnétik dikaluarkeun, kabel serat gelas henteu kedah dijagaan ku panyawat gempa kacuali kabel serat kaca gaduh palapis logam anu kedah diintegrasikeun langsung kana beungkeutan equipotential atanapi ku alat-alat pelindung lonjakan.

Sacara umum, garis sinyal terlindung ieu anu nyambungkeun aktuator sareng sénsor sareng kabinét kontrol kedah dijagaan ku alat-alat pelindung lonjakan:

• Garis sinyal stasiun cuaca dina tihang sensor.
• Garis sinyal dialihkeun antara nacelle sareng sistem pitch di hub.
• Garis sinyal pikeun sistem pitch.

Garis sinyal stasiun cuaca

Garis sinyal (antar muka 4 - 20 mA) antara sénsor stasiun cuaca sareng kabinet switchgear dialihkeun tina LPZ 0B ka LPZ 2 sareng tiasa dijagaan ku cara FLD2-24. Penangkep gabungan anu ngahémat rohangan ieu ngajagi dua atanapi opat garis tunggal anu gaduh poténsi rujukan umum ogé antar muka henteu saimbang sareng sayogi kalayan bumi atanapi tameng langsung atanapi henteu langsung. Dua terminal spring fléksibel pikeun kontak tameng impedansi low permanén sareng sisi anu dijagaan sareng teu dijagaan tina arrester anu dianggo pikeun earthing tameng.

Tés laboratorium numutkeun IEC 61400-24

IEC 61400-24 ngajelaskeun dua padika dasar pikeun ngalaksanakeun tés kekebalan tingkat sistem pikeun turbin angin:

• Salami tés impuls ayeuna dina kaayaan operasi, arus dorongan atanapi parsial arus kilat disuntik dina garis masing-masing sistem kontrol nalika tegangan suplai aya. Ku ngalakukeun éta, alat-alat pikeun dijagaan kalebet sadayana SPD ngalaman tés dorongan ayeuna.
• Métode tés anu kadua nyaruakeun épék éléktromagnétik tina impuls éléktromagnétik kilat (LEMPs). Arus kilat pinuh disuntik kana struktur anu ngaleupaskeun arus kilat sareng paripolah sistem listrik dianalisis ku cara simulasi kabel dina kaayaan operasi sakumaha réalistis sabisa. Lungkawing arus kilat mangrupikeun parameter tés anu ditangtoskeun.