Umeme na kinga ya kuongezeka kwa mfumo wa turbine ya upepo

Pamoja na mwamko unaokua wa kuongezeka kwa joto duniani na mipaka ya mafuta yetu ya msingi, hitaji la kupata chanzo bora zaidi cha nishati inakuwa dhahiri. Matumizi ya nishati ya upepo ni tasnia inayokua haraka. Ufungaji kama huo uko kwenye eneo wazi na lililoinuka na kama vile vitu vya kuvutia vya kukamata kwa umeme. Ikiwa ugavi wa kuaminika utatunzwa ni muhimu kwamba vyanzo vya uharibifu wa zaidi ya voltage hupunguzwa. LSP hutoa anuwai kubwa ya vifaa vya ulinzi wa kuongezeka vinafaa kwa mikondo ya umeme ya moja kwa moja na ya sehemu.

Umeme na kinga ya kuongezeka kwa mfumo wa turbine ya upepo

LSP ina safu kamili ya bidhaa za ulinzi wa kuongezeka zinazopatikana kwa matumizi ya turbine ya upepo. Utoaji kutoka kwa LSP kwenda kwa bidhaa anuwai za ulinzi wa reli ya DIN na ufuatiliaji wa kuongezeka na umeme. Tunapoingia katika historia wakati msukumo kuelekea nishati ya kijani na teknolojia unasababisha kila wakati mashamba ya upepo kujengwa, na mashamba ya upepo ya sasa kupanuliwa, wazalishaji wa turbine na wamiliki / waendeshaji wa shamba la upepo wanazidi kujua gharama zinazohusiana na radi hupiga. Uharibifu wa kifedha ambao waendeshaji huendeleza wakati kuna mfano wa mgomo wa umeme huja katika aina mbili, gharama zinazohusiana na uingizwaji wa mashine kwa sababu ya uharibifu wa mwili na gharama zinazohusiana na mfumo kuwa nje ya mkondo na kutozalisha nguvu. Mifumo ya umeme wa Turbine inakabiliwa na changamoto zinazoendelea za mazingira ambayo inazunguka, na mitambo ya upepo kwa ujumla ikiwa miundo mirefu zaidi katika usanikishaji. Kwa sababu ya hali ya hewa kali ambayo watafunuliwa, pamoja na matarajio ya turbine kupigwa na umeme mara kadhaa kwa muda wote wa maisha, gharama za uingizwaji wa vifaa na ukarabati lazima ziingizwe katika mpango wa biashara wa mwendeshaji yeyote wa shamba la upepo. Uharibifu wa moja kwa moja na isiyo ya moja kwa moja ya mgomo wa umeme huundwa na uwanja mkali wa umeme ambao hutengeneza upunguzaji wa muda mfupi. Vipindukizi hivi hupitishwa kupitia mfumo wa umeme moja kwa moja kwa vifaa nyeti ndani ya turbine yenyewe. Kuongezeka huenea kupitia mfumo unaozalisha uharibifu wa haraka na wa hivi karibuni kwa vifaa vya mzunguko na kompyuta. Vipengele kama jenereta, transfoma, na vigeuzi vya umeme na vile vile kudhibiti umeme, mawasiliano na mifumo ya SCADA zinaweza kuharibiwa na taa zilizoundwa. Uharibifu wa moja kwa moja na wa haraka unaweza kuwa dhahiri, lakini uharibifu wa hivi karibuni unaotokea kama matokeo ya mgomo kadhaa au kufichuliwa mara kwa mara kwa kuongezeka kunaweza kutokea kwa vifaa muhimu vya umeme ndani ya turbine ya upepo, mara nyingi uharibifu huu haujafunikwa na dhamana za mtengenezaji, na kwa hivyo gharama za ukarabati na uingizwaji huanguka kwa waendeshaji.

Gharama za nje ya mtandao ni jambo lingine kubwa ambalo linapaswa kuzingatiwa katika mpango wowote wa biashara unaohusishwa na shamba la upepo. Gharama hizi zinakuja wakati turbine imelemazwa na lazima ifanyiwe kazi na timu ya huduma, au vifaa vimebadilishwa ambavyo vinajumuisha gharama za ununuzi, usafirishaji na usanikishaji. Mapato ambayo yanaweza kupotea kwa sababu ya mgomo mmoja wa umeme inaweza kuwa muhimu, na uharibifu wa latent unaozalishwa kwa wakati unaongeza jumla hiyo. Bidhaa ya ulinzi wa turbine ya LSP inapunguza kwa kiasi kikubwa gharama zinazohusiana na kuweza kuhimili kuongezeka kwa umeme bila kushindwa, hata baada ya visa kadhaa vya mgomo.

Kesi ya mifumo ya ulinzi wa kuongezeka kwa trubines za upepo

Mabadiliko ya mara kwa mara katika hali ya hali ya hewa pamoja na kuongezeka kwa utegemezi wa mafuta kumetoa hamu kubwa katika rasilimali endelevu, za nishati mbadala ulimwenguni. Moja ya teknolojia zinazoahidi zaidi katika nishati ya kijani ni nguvu ya upepo, ambayo isipokuwa gharama kubwa za kuanza itakuwa chaguo la mataifa mengi ulimwenguni. Kwa mfano, huko Ureno, lengo la uzalishaji wa nguvu ya upepo kutoka 2006 hadi 2010 lilikuwa kuongeza hadi 25% jumla ya uzalishaji wa nishati ya upepo, lengo ambalo lilifanikiwa na hata kupita katika miaka ya baadaye. Wakati mipango mikali ya serikali inayosukuma uzalishaji wa upepo na nishati ya jua imepanua tasnia ya upepo kwa kiasi kikubwa, na ongezeko hili la idadi ya mitambo ya upepo huja kuongezeka kwa uwezekano wa mitambo kupigwa na umeme. Mgomo wa moja kwa moja kwa mitambo ya upepo umetambuliwa kama shida kubwa, na kuna maswala ya kipekee ambayo hufanya kinga ya umeme iwe changamoto zaidi katika nishati ya upepo kuliko katika tasnia zingine.

Ujenzi wa mitambo ya upepo ni ya kipekee, na miundo mirefu zaidi ya-chuma hushambuliwa sana na mgomo wa umeme. Pia ni ngumu kulinda kwa kutumia teknolojia za kawaida za ulinzi wa kuongezeka ambazo hujitolea wenyewe baada ya kuongezeka moja. Mitambo ya upepo inaweza kuongezeka zaidi ya mita 150 kwa urefu, na iko kawaida kwenye ardhi ya juu katika maeneo ya mbali ambayo yanakabiliwa na vitu, pamoja na mgomo wa umeme. Vipengele vilivyo wazi zaidi vya turbine ya upepo ni vile na nacelle, na hizi kwa ujumla hutengenezwa kwa vifaa vyenye mchanganyiko ambavyo haviwezi kuendeleza mgomo wa moja kwa moja wa umeme. Mgomo wa moja kwa moja kawaida kawaida hufanyika kwa vile, na kuunda hali ambapo kuongezeka husafiri kupitia vifaa vya turbine ndani ya upepo na uwezekano wa maeneo yote yaliyounganishwa na umeme wa shamba. Maeneo ambayo hutumiwa kwa shamba la upepo yana hali mbaya ya ardhi, na shamba la upepo la kisasa lina vifaa vya elektroniki ambavyo ni nyeti sana. Maswala haya yote hufanya kinga ya mitambo ya upepo kutoka kwa uharibifu unaohusiana na umeme iwe changamoto zaidi.

Ndani ya muundo wa turbine ya upepo yenyewe, umeme na fani zinahusika sana na uharibifu wa umeme. Gharama za matengenezo zinazohusiana na mitambo ya upepo ni kubwa kwa sababu ya ugumu wa kubadilisha vifaa hivi. Kuleta teknolojia ambazo zinaweza kuboresha wastani wa takwimu kwa uingizwaji wa sehemu muhimu ni chanzo cha majadiliano mazuri ndani ya vyumba vingi vya bodi na mashirika ya serikali yanayohusika na uzalishaji wa upepo. Asili dhabiti ya laini ya bidhaa ya ulinzi wa kuongezeka ni ya kipekee kati ya teknolojia za ulinzi wa kuongezeka kwa sababu inaendelea kulinda vifaa hata wakati inapoamilishwa, na hakuna haja ya kuibadilisha au kuweka upya baada ya kuongezeka kwa umeme. Hii inaruhusu jenereta za umeme wa upepo kubaki mkondoni kwa vipindi virefu. Maboresho yoyote kwa wastani wa takwimu za hadhi za nje ya mtandao na nyakati ambazo mitambo imepungua kwa matengenezo hatimaye italeta gharama zaidi kwa mtumiaji.

Kuzuia uharibifu wa nyaya za chini-voltage na kudhibiti ni muhimu, kwani tafiti zimeonyesha kuwa zaidi ya 50% ya upungufu wa turbine ya upepo husababishwa na kuharibika kwa aina hizi za vifaa. Uharibifu wa kumbukumbu za vifaa vinavyohusishwa na mgomo wa moja kwa moja na uliosababishwa na umeme na milipuko ya kurudi ambayo hueneza tu baada ya mgomo wa umeme, ni kawaida. Vifungo vya umeme vilivyowekwa kwenye upande wa gridi ya umeme ya mifumo vimewekwa pamoja na upande wa chini wa voltage ili kupunguza upinzani wa kutuliza, na kuongeza uwezo wa mnyororo mzima kuhimili mgomo kwa turbine moja ya upepo.

Umeme na kinga ya kuongezeka kwa mitambo ya upepo

Nakala hii inaelezea utekelezaji wa umeme na hatua za ulinzi wa vifaa vya umeme na elektroniki na mifumo katika turbine ya upepo.

Mitambo ya upepo iko hatarini sana kwa athari za mgomo wa umeme moja kwa moja kwa sababu ya uso na urefu wao ulio wazi. Kwa kuwa hatari ya umeme kupiga turbine ya upepo huongezeka mara nne na urefu wake, inaweza kukadiriwa kuwa turbine ya upepo ya megawati nyingi hupigwa na mgomo wa umeme moja kwa moja takriban kila miezi kumi na mbili.

Fidia ya kulisha lazima ipunguze gharama kubwa za uwekezaji ndani ya miaka michache, ikimaanisha kuwa wakati wa kupumzika kama matokeo ya umeme na uharibifu wa kuongezeka na gharama zinazohusiana tena lazima ziepukwe. Hii ndiyo sababu umeme kamili na hatua za ulinzi wa kuongezeka ni muhimu.

Wakati wa kupanga mfumo wa kinga ya umeme kwa mitambo ya upepo, sio tu kuangaza kwa wingu-kwa-ardhi, lakini pia kuangaza kwa-kwa-wingu, wanaoitwa viongozi wa juu, lazima izingatiwe kwa vitu vyenye urefu wa zaidi ya m 60 katika maeneo wazi. . Malipo ya juu ya umeme ya viongozi hawa wa juu lazima izingatiwe kwa usalama wa vile vile vya rotor na kuchagua viti vya umeme vinavyofaa.

Usanifishaji-Umeme na ulinzi wa kuongezeka kwa mfumo wa turbine ya upepo
Dhana ya ulinzi inapaswa kutegemea viwango vya kimataifa vya IEC 61400-24, mfululizo wa viwango vya IEC 62305 na miongozo ya jamii ya Uainishaji wa Lloyd ya Wajerumani.

Hatua za ulinzi
IEC 61400-24 inapendekeza uteuzi wa sehemu zote ndogo za mfumo wa kinga ya umeme wa turbine ya upepo kulingana na kiwango cha ulinzi wa umeme (LPL) I, isipokuwa uchambuzi wa hatari unaonyesha kuwa LPL ya chini inatosha. Uchunguzi wa hatari unaweza pia kufunua kuwa vifaa-ndogo tofauti vina LPLs tofauti. IEC 61400-24 inapendekeza kwamba mfumo wa ulinzi wa umeme uwe msingi wa dhana kamili ya ulinzi wa umeme.

Ulinzi wa umeme na kuongezeka kwa mfumo wa turbine ya upepo una mfumo wa nje wa kinga ya umeme (LPS) na hatua za ulinzi wa kasi (SPMs) kulinda vifaa vya umeme na elektroniki. Ili kupanga hatua za ulinzi, inashauriwa kugawanya turbine ya upepo katika maeneo ya ulinzi wa umeme (LPZs).

Ulinzi wa umeme na kuongezeka kwa mfumo wa turbine ya upepo hulinda mifumo ndogo ndogo ambayo inaweza kupatikana tu kwenye mitambo ya upepo, ambayo ni vile rotor na treni ya nguvu ya mitambo.

IEC 61400-24 inaelezea kwa kina jinsi ya kulinda sehemu hizi maalum za turbine ya upepo na jinsi ya kudhibitisha ufanisi wa hatua za ulinzi wa umeme.

Kulingana na kiwango hiki, inashauriwa kufanya majaribio ya kiwango cha juu ili kudhibitisha umeme wa sasa unahimili uwezo wa mifumo inayofaa na kiharusi cha kwanza na kiharusi kirefu, ikiwezekana, kwa kutokwa kwa kawaida.

Shida ngumu juu ya ulinzi wa vile vile vya rotor na sehemu / fani zilizowekwa vyema lazima zichunguzwe kwa kina na inategemea mtengenezaji wa aina na aina. Kiwango cha IEC 61400-24 hutoa habari muhimu katika suala hili.

Dhana ya eneo la ulinzi wa umeme
Dhana ya eneo la ulinzi wa umeme ni kipimo cha kuunda mazingira yaliyofafanuliwa ya EMC kwenye kitu. Mazingira yaliyofafanuliwa ya EMC yameainishwa na kinga ya vifaa vya umeme vilivyotumika. Dhana ya eneo la ulinzi wa umeme inaruhusu kupunguzwa kwa mwingiliano uliofanywa na kung'olewa kwenye mipaka kwa maadili yaliyofafanuliwa. Kwa sababu hii, kitu kinacholindwa kimegawanywa katika maeneo ya ulinzi.

Njia ya kuzungusha inaweza kutumiwa kuamua LPZ 0A, ambazo ni sehemu za turbine ya upepo ambayo inaweza kukabiliwa na mgomo wa umeme, na LPZ 0B, ambazo ni sehemu za turbine ya upepo ambayo inalindwa kutokana na mgomo wa umeme wa moja kwa moja na hewa ya nje- mifumo ya kukomesha au mifumo ya kukomesha hewa iliyojumuishwa katika sehemu za turbine ya upepo (kwa blade ya rotor, kwa mfano).

Kulingana na IEC 61400-24, njia ya kuzungusha haifai kutumiwa kwa visu za rotor zenyewe. Kwa sababu hii, muundo wa mfumo wa kukomesha hewa unapaswa kupimwa kulingana na sura ya 8.2.3 ya kiwango cha IEC 61400-24.

Mtini. 1 inaonyesha matumizi ya kawaida ya njia inayotembea, wakati Mtini. 2 inaelezea mgawanyiko unaowezekana wa turbine ya upepo katika maeneo tofauti ya ulinzi wa umeme. Mgawanyiko katika maeneo ya ulinzi wa umeme unategemea muundo wa turbine ya upepo. Kwa hivyo, muundo wa turbine ya upepo inapaswa kuzingatiwa.

Hata hivyo, ni uamuzi kwamba vigezo vya umeme vilivyodungwa kutoka nje ya turbine ya upepo ndani ya LPZ 0A hupunguzwa kwa hatua zinazofaa za kukinga na kuongeza vifaa vya kinga katika mipaka yote ya eneo ili vifaa vya umeme na elektroniki na mifumo ndani ya turbine ya upepo iweze kuendeshwa salama.

Hatua za kukinga
Kesi inapaswa kutengenezwa kama ngao ya chuma iliyofungwa. Hii inamaanisha kuwa ujazo na uwanja wa umeme ambao uko chini sana kuliko uwanja nje ya turbine ya upepo unafanikiwa katika kabati.

Kwa mujibu wa IEC 61400-24, mnara wa chuma wa tubular, unaotumiwa sana kwa mitambo kubwa ya upepo, inaweza kuzingatiwa kama ngome kamili ya Faraday, inayofaa zaidi kwa kinga ya umeme. Kabati za kubadili na kudhibiti kwenye kabati au "nacelle" na, ikiwa ipo, katika jengo la operesheni, inapaswa pia kutengenezwa kwa chuma. Cables zinazounganisha zinapaswa kuwa na ngao ya nje inayoweza kubeba mikondo ya umeme.

Kamba zilizoshikiliwa zinakinzana tu na kuingiliwa na EMC ikiwa ngao zimeunganishwa na unganisho la vifaa vya vifaa kwenye ncha zote mbili. Ngao lazima ziwasiliane kwa njia ya vituo vya kuwasiliana kikamilifu (360 °) bila kusanikisha nyaya za kuunganisha za EMC ambazo haziendani kwenye turbine ya upepo.

Uhifadhi wa sumaku na upitishaji wa kebo inapaswa kufanywa kulingana na kifungu cha 4 cha IEC 62305-4. Kwa sababu hii, miongozo ya jumla ya mazoezi ya usanifu wa EMC kulingana na IEC / TR 61000-5-2 inapaswa kutumika.

Hatua za kukinga ni pamoja na, kwa mfano:

• Ufungaji wa suka ya chuma kwenye neli zilizofunikwa na GRP.
• Mnara wa chuma.
• Makabati ya kubadili chuma.
• Kabati za kudhibiti chuma.
• Umeme wa sasa unaobeba nyaya zilizounganishwa zenye uzio (bomba la kebo ya chuma, bomba lililokinga au zingine).
• Kinga ya kinga.

Hatua za ulinzi wa umeme wa nje
Kazi ya LPS ya nje ni kuzuia mgomo wa moja kwa moja wa umeme ikiwa ni pamoja na mgomo wa umeme kwenye mnara wa turbine ya upepo na kutekeleza umeme wa sasa kutoka hatua ya mgomo hadi chini. Pia hutumiwa kusambaza umeme wa umeme ardhini bila uharibifu wa joto au mitambo au cheche hatari ambayo inaweza kusababisha moto au mlipuko na kuhatarisha watu.

Pointi zinazowezekana za mgomo wa turbine ya upepo (isipokuwa vile vile rotor) inaweza kuamua kwa njia ya njia ya kuzungusha iliyoonyeshwa kwenye Mtini. 1. Kwa mitambo ya upepo, inashauriwa kutumia darasa la LPS I. Kwa hivyo, uwanja unaozunguka na radius r = 20 m imevingirishwa juu ya turbine ya upepo kuamua alama za mgomo. Mifumo ya kumaliza hewa inahitajika ambapo tufe linawasiliana na turbine ya upepo.

Ujenzi wa nacelle / casing unapaswa kuunganishwa katika mfumo wa kinga ya umeme ili kuhakikisha kuwa umeme unagonga kwenye nacelle hupiga sehemu za chuma asili ambazo zinaweza kuhimili mzigo huu au mfumo wa kukomesha hewa iliyoundwa kwa kusudi hili. Nacelles zilizo na mipako ya GRP zinapaswa kuwekwa na mfumo wa kukomesha hewa na makondakta chini wanaounda ngome karibu na nacelle.

Mfumo wa kukomesha hewa ikiwa ni pamoja na makondakta walio wazi katika ngome hii inapaswa kuwa na uwezo wa kuhimili mgomo wa umeme kulingana na kiwango cha ulinzi wa umeme kilichochaguliwa. Makondakta zaidi katika ngome ya Faraday wanapaswa kutengenezwa kwa njia ambayo wanaweza kuhimili sehemu ya umeme wa sasa ambao wanaweza kufikishwa. Kwa kufuata IEC 61400-24, mifumo ya kukomesha hewa kwa kulinda vifaa vya kipimo vilivyowekwa nje ya nacelle inapaswa kutengenezwa kwa kufuata mahitaji ya jumla ya IEC 62305-3 na makondakta chini wanapaswa kushikamana na ngome iliyoelezwa hapo juu.

"Vipengele vya asili" vilivyotengenezwa kwa vifaa vya kusonga ambavyo vimewekwa kabisa ndani / kwenye turbine ya upepo na hubaki bila kubadilika (mfano mfumo wa kinga ya umeme wa vile rotor, fani, mainframes, mnara wa mseto, n.k.) zinaweza kuunganishwa katika LPS. Ikiwa mitambo ya upepo ni ya ujenzi wa chuma, inaweza kudhaniwa kuwa inatimiza mahitaji ya mfumo wa kinga ya nje wa darasa la LPS I kulingana na IEC 62305.

Hii inahitaji kwamba mgomo wa umeme uingiliwe salama na LPS ya vile vya rotor ili iweze kutolewa kwa mfumo wa kumaliza ardhi kupitia vifaa vya asili kama vile fani, mainframes, mnara na / au mifumo ya kupita (kwa mfano mapengo wazi ya cheche, brashi ya kaboni).

Mfumo wa kukomesha hewa / kondakta wa chini
Kama inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 1, vile rotor; nacelle ikiwa ni pamoja na miundombinu; kitovu cha rotor na mnara wa turbine ya upepo inaweza kugongwa na umeme.
Ikiwa wanaweza kukamata msukumo mkubwa wa umeme wa sasa wa 200 kA salama na wanaweza kuipeleka kwa mfumo wa kumaliza dunia, wanaweza kutumika kama "vifaa vya asili" vya mfumo wa kukomesha hewa wa mfumo wa kinga ya nje wa umeme wa turbine.

Vipokezi vya metali, ambavyo vinawakilisha alama zilizoainishwa za mgomo kwa mgomo wa umeme, huwekwa mara kwa mara kando ya blade ya GRP kulinda vile vya rotor dhidi ya uharibifu kutokana na umeme. Kondakta wa chini hupelekwa kutoka kwa kipokezi hadi kwenye mizizi ya blade. Ikiwa kuna mgomo wa umeme, inaweza kudhaniwa kuwa mgomo wa umeme unapiga ncha ya blade (kipokezi) na kisha hutolewa kupitia kondakta wa chini ndani ya blade kwenye mfumo wa kumaliza ardhi kupitia nacelle na mnara.

Mfumo wa kumaliza dunia
Mfumo wa kumaliza ardhi wa turbine ya upepo lazima ifanye kazi kadhaa kama ulinzi wa kibinafsi, ulinzi wa EMC na ulinzi wa umeme.

Mfumo mzuri wa kumaliza ardhi (angalia Mtini. 3) ni muhimu kusambaza mikondo ya umeme na kuzuia turbine ya upepo kuangamizwa. Kwa kuongezea, mfumo wa kumaliza ardhi lazima ulinde wanadamu na wanyama dhidi ya mshtuko wa umeme. Ikiwa kuna mgomo wa umeme, mfumo wa kumaliza dunia lazima utoe mikondo ya umeme chini na kuyasambaza ardhini bila athari mbaya ya joto na / au umeme.

Kwa ujumla, ni muhimu kuanzisha mfumo wa kumaliza ardhi kwa turbine ya upepo ambayo hutumiwa kulinda turbine ya upepo dhidi ya mgomo wa umeme na kwa ardhi mfumo wa usambazaji wa umeme.

Kumbuka: Kanuni za umeme wa hali ya juu kama vile Cenelec HO 637 S1 au viwango vinavyotumika vya kitaifa vinabainisha jinsi ya kuunda mfumo wa kumaliza ardhi ili kuzuia kugusa kwa kasi na hatua za hatua zinazosababishwa na mizunguko mifupi katika mifumo ya juu au ya kati. Kuhusiana na ulinzi wa watu, kiwango cha IEC 61400-24 kinamaanisha IEC // TS 60479-1 na IEC 60479-4.

Mpangilio wa elektroni za dunia

IEC 62305-3 inaelezea aina mbili za kimsingi za mipangilio ya elektroni ya ardhi kwa mitambo ya upepo:

Aina A: Kulingana na Kiambatisho I cha IEC 61400-24, mpangilio huu haupaswi kutumiwa kwa mitambo ya upepo, lakini inaweza kutumika kwa viambatisho (kwa mfano, majengo yaliyo na vifaa vya kupimia au mabanda ya ofisi kuhusiana na shamba la upepo). Aina A mipangilio ya elektroni ya ardhi inajumuisha elektroni zenye usawa au wima zilizounganishwa na angalau wasimamizi wawili kwenye jengo hilo.

Aina B: Kulingana na Kiambatisho I cha IEC 61400-24, mpangilio huu lazima utumike kwa mitambo ya upepo. Inajumuisha elektroni ya nje ya pete ya ardhi iliyowekwa ardhini au msingi wa elektroni ya ardhi. Pete elektroni za ardhi na sehemu za chuma kwenye msingi lazima ziunganishwe na ujenzi wa mnara.

Kuimarishwa kwa msingi wa mnara inapaswa kuunganishwa katika dhana ya kutuliza ya turbine ya upepo. Mfumo wa kumaliza ardhi wa msingi wa mnara na jengo la operesheni inapaswa kushikamana kwa njia ya mtandao wa meshed wa elektroni za dunia kupata mfumo wa kumaliza ardhi unaoanzia eneo kubwa iwezekanavyo. Kuzuia voltages nyingi za hatua kama matokeo ya mgomo wa umeme, udhibiti wa uwezo na sugu ya kutu ya elektroni za ardhi (zilizotengenezwa kwa chuma cha pua) lazima ziwekwe karibu na msingi wa mnara ili kuhakikisha ulinzi wa watu (ona Mtini. 3).

Electrodes ya msingi ya ardhi

Electrodes ya ardhi ya msingi hufanya hisia za kiufundi na kiuchumi na, kwa mfano, inahitajika katika Masharti ya Uunganisho wa Kiufundi wa Ujerumani (TAB) ya kampuni za usambazaji wa umeme. Electrodes ya ardhi ya msingi ni sehemu ya usanikishaji wa umeme na hutimiza kazi muhimu za usalama. Kwa sababu hii, lazima ziwekwe na watu wenye ujuzi wa umeme au chini ya usimamizi wa mtu mwenye ujuzi wa umeme.

Vyuma vinavyotumiwa kwa elektroni za dunia lazima zizingatie vifaa vilivyoorodheshwa kwenye Jedwali la 7 la IEC 62305-3. Tabia ya kutu ya chuma ardhini lazima izingatiwe kila wakati. Elektroni za msingi wa ardhi lazima zifanywe kwa mabati au chuma kisicho na mabati (chuma cha duara au ukanda). Chuma cha duara lazima iwe na kipenyo cha chini cha 10 mm. Ukanda wa chuma lazima uwe na vipimo vya chini vya 30 x 3,5 mm. Kumbuka kuwa nyenzo hii inapaswa kufunikwa na saruji angalau 5 cm (kinga ya kutu). Electrode ya msingi ya ardhi lazima iunganishwe na bar kuu ya vifaa vya kuunganisha katika turbine ya upepo. Uunganisho sugu wa kutu lazima uanzishwe kupitia sehemu za kutuliza za viunzi vya terminal vilivyotengenezwa na chuma cha pua. Kwa kuongezea, elektroni ya dunia ya pete iliyotengenezwa kwa chuma cha pua lazima iwekwe ardhini.

Ulinzi wakati wa mpito kutoka LPZ 0A hadi LPZ 1

Ili kuhakikisha usalama wa vifaa vya umeme na vya elektroniki, mipaka ya LPZs inapaswa kulindwa dhidi ya kuingiliwa na mionzi na kulindwa dhidi ya usumbufu uliofanywa (tazama Mtini. 2 na 4). Kuongeza vifaa vya kinga vinavyoweza kutoa mikondo ya umeme bila uharibifu lazima iwekwe wakati wa mpito kutoka LPZ 0A hadi LPZ 1 (pia inajulikana kama "umeme wa kushikamana wa umeme"). Vifaa hivi vya kinga ya kuongezeka hujulikana kama wakamataji wa umeme wa darasa la I na hujaribiwa kwa njia ya mikondo ya msukumo wa umbo la mawimbi la 10/350 μs. Katika kipindi cha mpito kutoka LPZ 0B hadi LPZ 1 na LPZ 1 na zaidi mikondo ya msukumo wa nguvu ndogo inayosababishwa na voltages iliyosababishwa nje ya mfumo au kuongezeka kwa mfumo lazima kushughulikiwe. Vifaa hivi vya kinga ya kuongezeka hujulikana kama wafungwa wa daraja la pili na hujaribiwa kupitia mikondo ya msukumo wa umbo la mawimbi la 8/20 μs.

Kulingana na dhana ya eneo la ulinzi wa umeme, nyaya zote zinazoingia na laini lazima ziunganishwe katika kuunganishwa kwa vifaa vya umeme bila ubaguzi kupitia darasa la umeme wa kukamata umeme kwenye mpaka kutoka LPZ 0A hadi LPZ 1 au kutoka LPZ 0A hadi LPZ 2.

Ufungashaji mwingine wa vifaa vya ndani, ambayo nyaya zote na laini zinazoingia kwenye mpaka huu lazima ziunganishwe, lazima ziwekwe kwa kila mipaka ya eneo ndani ya ujazo ili kulindwa.

Aina ya wakamataji wa kuongezeka kwa 2 lazima iwekwe wakati wa mpito kutoka LPZ 0B hadi LPZ 1 na kutoka LPZ 1 hadi LPZ 2, wakati wafungwa wa daraja la tatu lazima wawekwe kwa mpito kutoka LPZ 2 hadi LPZ 3. Kazi ya darasa la II na darasa la III. kuongezeka kwa wafungwa ni kupunguza kuingiliwa kwa mabaki ya hatua za ulinzi wa mto na kupunguza kuongezeka kwa kuongezeka au kuzalishwa ndani ya upepo wa upepo.

Kuchagua SPD kulingana na kiwango cha ulinzi wa voltage (Juu) na kinga ya vifaa

Ili kuelezea Juu katika LPZ, viwango vya kinga ya vifaa ndani ya LPZ lazima vifafanuliwe, kwa mfano kwa laini za umeme na unganisho wa vifaa kulingana na IEC 61000-4-5 na IEC 60664-1; kwa laini za mawasiliano ya simu na unganisho la vifaa kulingana na IEC 61000-4-5, ITU-T K.20 na ITU-T K. 21, na kwa laini zingine na unganisho la vifaa kulingana na maagizo ya mtengenezaji.

Watengenezaji wa vifaa vya umeme na elektroniki wanapaswa kuwa na uwezo wa kutoa habari inayohitajika kwenye kiwango cha kinga kulingana na viwango vya EMC. Vinginevyo, mtengenezaji wa turbine ya upepo anapaswa kufanya vipimo ili kubaini kiwango cha kinga. Kiwango cha kinga kilichofafanuliwa cha vifaa katika LPZ hufafanua moja kwa moja kiwango kinachohitajika cha ulinzi wa voltage kwa mipaka ya LPZ. Kinga ya mfumo lazima ithibitishwe, inapofaa, na SPD zote zilizowekwa na vifaa vya kulindwa.

Ulinzi wa usambazaji wa umeme

Transformer ya turbine ya upepo inaweza kuwekwa katika maeneo tofauti (katika kituo tofauti cha usambazaji, katika wigo wa mnara, kwenye mnara, katika nacelle). Kwa hali ya mitambo kubwa ya upepo, kwa mfano, kebo ya kV 20 isiyoshinikwa kwenye msingi wa mnara hupelekwa kwa mitambo ya switchgear ya kati yenye voltage inayovunja mzunguko wa utupu, kiunganishi cha kubadili kiboreshaji cha kiunganishi, kitufe cha kutua cha ardhi kinachopita na relay ya kinga.

Kamba za MV zinasafirishwa kutoka kwa usanidi wa MV switchgear kwenye mnara wa turbine ya upepo kwenda kwa transformer iliyoko kwenye nacelle. Transformer hulisha baraza la mawaziri la kudhibiti katika wigo wa mnara, baraza la mawaziri la switchgear katika nacelle na mfumo wa lami kwenye kitovu kupitia mfumo wa TN-C (L1; L2; L3; Kondakta wa PEN; 3PhY; 3 W + G). Baraza la mawaziri la switchgear katika nacelle hutoa vifaa vya umeme na voltage ya AC ya 230/400 V.

Kulingana na IEC 60364-4-44, vifaa vyote vya umeme vilivyowekwa kwenye turbine ya upepo lazima iwe na msukumo maalum uliokadiriwa kuhimili voltage kulingana na voltage ya nominella ya turbine ya upepo. Hii inamaanisha kuwa vizuizi vya kuongezeka kwa kuwekwa lazima iwe na kiwango cha ulinzi wa voltage maalum kulingana na voltage ya mfumo. Vipande vya kukamata vilivyotumika kulinda mifumo ya usambazaji wa umeme wa 400/690 V lazima iwe na kiwango cha chini cha ulinzi wa voltage Juu ≤2,5 kV, wakati mshikiliaji anayetumika kulinda mifumo ya usambazaji wa umeme wa 230/400 V lazima awe na kiwango cha ulinzi wa voltage Juu ≤1,5 kV kuhakikisha ulinzi wa vifaa nyeti vya umeme / elektroniki. Ili kutimiza hitaji hili, ongeza vifaa vya kinga kwa mifumo ya usambazaji wa umeme ya 400/690 V ambayo ina uwezo wa kufanya mikondo ya umeme ya umbo la mawimbi la 10/350 μs bila uharibifu na kuhakikisha kiwango cha ulinzi wa voltage Up ≤2,5 kV lazima iwekwe.

Mifumo ya usambazaji wa umeme ya 230/400 V

Ugavi wa voltage ya baraza la mawaziri la kudhibiti katika wigo wa mnara, baraza la mawaziri la switchgear katika nacelle na mfumo wa lami kwenye kitovu kupitia mfumo wa 230/400 V TN-C (3PhY, 3W + G) inapaswa kulindwa na darasa la II kuongezeka kwa wakamataji kama SLP40-275 / 3S.

Ulinzi wa taa ya onyo la ndege

Taa ya onyo la ndege juu ya mlingoti wa sensa katika LPZ 0B inapaswa kulindwa kwa njia ya mkamataji wa daraja la II katika mabadiliko ya eneo husika (LPZ 0B → 1, LPZ 1 → 2) (Jedwali 1).

Mifumo ya usambazaji wa umeme 400 / 690V Iliyoratibiwa vizuizi vya umeme wa nguzo moja na upeo wa juu wa sasa wa mifumo ya usambazaji wa umeme wa 400/690 V kama SLP40-750 / 3S, lazima izuiliwe kulinda transformer ya 400/690 V inverters, filters kuu na vifaa vya upimaji.

Ulinzi wa laini za jenereta

Kuzingatia uvumilivu wa kiwango cha juu cha voltage, vizuizi vya kuongezeka kwa daraja la pili kwa voltages za majina hadi 1000 V lazima ziwekwe ili kulinda upepo wa rotor wa jenereta na laini ya usambazaji ya inverter. Kamataji wa nyongeza ya msingi wa cheche na frequency iliyokadiriwa ya umeme kuhimili voltage UN / AC = 2,2 kV (50 Hz) hutumiwa kwa kutengwa na kuzuia vizuizi vyenye msingi wa varistor kufanya kazi mapema kwa sababu ya kushuka kwa thamani ya voltage ambayo inaweza kutokea wakati wa operesheni ya inverter. Msimamaji wa daraja la pili la pole II la kukamata na kuongezeka kwa voltage ya kiwango cha varistor kwa mifumo 690 V imewekwa kila upande wa stator ya jenereta.

Moduli tatu za pole II za kukamata aina ya SLP40-750 / 3S zimeundwa mahsusi kwa turbines za upepo. Wana voltage iliyokadiriwa ya varistor Umov ya 750 V AC, ikizingatia kushuka kwa voltage ambayo inaweza kutokea wakati wa operesheni.

Kuongezeka kwa wakamataji kwa mifumo ya IT

Kuongezeka kwa wakamataji kwa kulinda vifaa vya elektroniki katika mawasiliano ya simu na mitandao ya ishara dhidi ya athari zisizo za moja kwa moja na za moja kwa moja za mgomo wa umeme na milango mingine ya muda mfupi imeelezewa katika IEC 61643-21 na imewekwa kwenye mipaka ya ukanda kulingana na dhana ya eneo la ulinzi wa umeme.

Wakamataji wa hatua nyingi lazima wabuniwe bila matangazo. Lazima ihakikishwe kuwa hatua tofauti za ulinzi zimeratibiwa, vinginevyo sio hatua zote za ulinzi zitaamilishwa, na kusababisha makosa katika kifaa cha kinga ya kuongezeka.

Katika hali nyingi, kebo za nyuzi za glasi hutumiwa kupitisha laini za IT kwenye turbine ya upepo na kwa kuunganisha makabati ya kudhibiti kutoka wigo wa mnara hadi nacelle. Ufungaji kati ya watendaji na sensorer na makabati ya kudhibiti hutekelezwa na nyaya za shaba zilizokingwa. Kwa kuwa kuingiliwa na mazingira ya sumaku ya umeme kutengwa, kebo za nyuzi za glasi sio lazima zilindwe na vizuizi vya mawimbi isipokuwa kebo ya nyuzi ya glasi ina ala ya metali ambayo inapaswa kuunganishwa moja kwa moja kwenye unganisho wa vifaa vya kutosha au kupitia vifaa vya kinga vya kuongezeka.

Kwa ujumla, mistari ifuatayo ya kinga iliyounganishwa inayounganisha watendaji na sensorer na kabati za kudhibiti lazima ilindwe na vifaa vya kinga vya kuongezeka:

• Mistari ya ishara ya kituo cha hali ya hewa kwenye mlingoti wa sensorer.
• Mistari ya ishara imepitishwa kati ya nacelle na mfumo wa lami kwenye kitovu.
• Mistari ya ishara kwa mfumo wa lami.

Mistari ya ishara ya kituo cha hali ya hewa

Mistari ya ishara (4 - 20 mA interfaces) kati ya sensorer ya kituo cha hali ya hewa na baraza la mawaziri la switchgear hutolewa kutoka LPZ 0B hadi LPZ 2 na inaweza kulindwa kwa njia ya FLD2-24. Vifungo hivi vya kuokoa nafasi pamoja hulinda mistari miwili au minne moja na uwezo wa kawaida wa kumbukumbu na viungio visivyo na usawa na hupatikana kwa kutuliza ngao ya moja kwa moja au isiyo ya moja kwa moja. Vituo viwili rahisi vya chemchemi kwa mawasiliano ya kudumu ya kinga ya chini ya impedance na upande uliolindwa na usio salama wa mshikaji hutumiwa kwa kutuliza ngao.

Vipimo vya Maabara kulingana na IEC 61400-24

IEC 61400-24 inaelezea njia mbili za msingi za kufanya vipimo vya kinga ya kiwango cha mfumo kwa mitambo ya upepo:

• Wakati wa majaribio ya sasa ya msukumo chini ya hali ya utendaji, mikondo ya msukumo au umeme wa sehemu huingizwa katika mistari ya kibinafsi ya mfumo wa kudhibiti wakati voltage ya usambazaji iko. Kwa kufanya hivyo, vifaa vya kulindwa pamoja na SPD zote vinakabiliwa na jaribio la sasa la msukumo.
• Njia ya jaribio la pili inaiga athari za umeme wa umeme wa msukumo wa umeme wa umeme (LEMPs). Umeme kamili umeingizwa kwenye muundo ambao hutoa umeme wa sasa na tabia ya mfumo wa umeme inachambuliwa kwa njia ya kuiga cabling chini ya hali ya uendeshaji kwa kweli iwezekanavyo. Mwinuko wa umeme wa sasa ni kigezo cha jaribio la uamuzi.