1. آسیب رعد و برق به ژنراتور توربین بادی.

2. شکل آسیب صاعقه;

3. اقدامات حفاظت از صاعقه داخلی.

4. حفاظت از صاعقه اتصال هم پتانسیل;

5. اقدامات حفاظتی;

6. حفاظت از ولتاژ.

با افزایش ظرفیت توربین های بادی و مقیاس مزارع بادی، بهره برداری ایمن از مزارع بادی اهمیت فزاینده ای پیدا کرده است.

در میان بسیاری از عواملی که بر عملکرد ایمن مزارع بادی تأثیر می گذارد، برخورد صاعقه یک جنبه مهم است.بر اساس نتایج تحقیقات رعد و برق

حفاظت از توربین های بادی، این مقاله فرآیند رعد و برق، مکانیسم آسیب و اقدامات حفاظت از صاعقه توربین های بادی را شرح می دهد.

با توجه به پیشرفت سریع علم و فناوری مدرن، ظرفیت واحد توربین های بادی بزرگ و بزرگتر می شود.به منظور. واسه اینکه. برای اینکه

جذب انرژی بیشتر، ارتفاع توپی و قطر پروانه افزایش می یابد.ارتفاع و موقعیت نصب توربین بادی آن را تعیین می کند

این کانال ترجیحی برای برخورد صاعقه است.علاوه بر این، تعداد زیادی از تجهیزات حساس الکتریکی و الکترونیکی در داخل متمرکز شده است

توربین بادیخسارت ناشی از برخورد صاعقه بسیار زیاد خواهد بود.بنابراین باید یک سیستم کامل حفاظت در برابر صاعقه نصب شود

برای تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در فن

1. آسیب رعد و برق به توربین های بادی

خطر رعد و برق برای ژنراتور توربین بادی معمولاً در یک منطقه باز و بسیار زیاد است، بنابراین کل توربین بادی در معرض تهدید قرار می گیرد.

برخورد مستقیم صاعقه، و احتمال برخورد مستقیم با صاعقه متناسب با مقدار مربع ارتفاع جسم است.تیغه

ارتفاع توربین بادی مگاوات به بیش از 150 متر می رسد، بنابراین قسمت تیغه ای توربین بادی به ویژه در برابر صاعقه آسیب پذیر است.یک بزرگ

تعدادی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در داخل فن تعبیه شده است.می توان گفت تقریباً هر نوع قطعات الکترونیکی و الکتریکی

تجهیزاتی که معمولاً استفاده می کنیم را می توان در مجموعه ژنراتورهای توربین بادی مانند کابینت سوئیچ، موتور، دستگاه درایو، مبدل فرکانس، سنسور،

محرک، و سیستم اتوبوس مربوطه.این دستگاه ها در یک منطقه کوچک متمرکز شده اند.شکی نیست که نوسانات برق می تواند باعث ایجاد قابل توجهی شود

آسیب به توربین های بادی

داده های زیر از توربین های بادی توسط چندین کشور اروپایی ارائه شده است که شامل داده های بیش از 4000 توربین بادی می شود.جدول 1 خلاصه ای است

از این حوادث در آلمان، دانمارک و سوئد.تعداد آسیب های توربین بادی ناشی از برخورد صاعقه 3.9 تا 8 برابر در هر 100 واحد در هر واحد است.

سالبر اساس داده های آماری، به ازای هر 100 توربین بادی، سالانه 4 تا 8 توربین بادی در شمال اروپا بر اثر صاعقه آسیب می بینند.ارزش دارد

با توجه به اینکه اگرچه اجزای آسیب دیده متفاوت هستند، آسیب رعد و برق اجزای سیستم کنترل 40-50٪ است.

2. شکل آسیب رعد و برق

معمولاً چهار مورد آسیب تجهیزات ناشی از صاعقه وجود دارد.اول، تجهیزات به طور مستقیم توسط رعد و برق آسیب دیده است.دوم این است

که پالس رعد و برق در طول خط سیگنال، خط برق یا سایر خطوط لوله فلزی متصل به تجهیزات به تجهیزات نفوذ کرده و باعث

آسیب به تجهیزات؛سوم این است که بدنه اتصال تجهیزات به دلیل "ضد حمله" پتانسیل زمین ایجاد شده آسیب دیده است

با پتانسیل بالا و لحظه ای تولید شده در طول رعد و برق.چهارم، تجهیزات به دلیل روش نصب نامناسب آسیب دیده است

یا موقعیت نصب، و تحت تأثیر میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی توزیع شده توسط رعد و برق در فضا است.

3. اقدامات حفاظت از صاعقه داخلی

مفهوم منطقه حفاظت در برابر صاعقه مبنای برنامه ریزی جامع حفاظت صاعقه ای توربین های بادی است.این یک روش طراحی برای سازه است

فضایی برای ایجاد یک محیط سازگاری الکترومغناطیسی پایدار در سازه.توانایی ضد تداخل الکترومغناطیسی الکتریکی های مختلف

تجهیزات موجود در سازه الزامات این محیط الکترومغناطیسی فضایی را تعیین می کند.

به عنوان یک اقدام حفاظتی، مفهوم منطقه حفاظت از صاعقه البته شامل آن تداخل الکترومغناطیسی (تداخل رسانا و

تداخل تشعشع) باید در مرز منطقه حفاظت از صاعقه تا محدوده قابل قبول کاهش یابد.بنابراین بخش های مختلف از

ساختار حفاظت شده به مناطق مختلف حفاظت از صاعقه تقسیم می شود.تقسیم بندی خاص منطقه حفاظت از صاعقه مربوط به

ساختار توربین بادی و فرم ساختاری ساختمان و مصالح نیز باید در نظر گرفته شود.با تنظیم دستگاه های محافظ و نصب

محافظ برق، ضربه رعد و برق در منطقه 0A منطقه حفاظت از صاعقه به میزان زیادی در هنگام ورود به منطقه 1 کاهش می یابد و برق و

تجهیزات الکترونیکی در توربین بادی می توانند به طور معمول بدون تداخل کار کنند.

سیستم حفاظت صاعقه داخلی از تمامی امکانات برای کاهش اثر الکترومغناطیسی صاعقه در منطقه تشکیل شده است.عمدتا شامل رعد و برق است

اتصال برابر پتانسیل حفاظتی، اقدامات حفاظتی و حفاظت از نوسانات.

4. حفاظت از صاعقه اتصال هم پتانسیل

اتصال همسان پتانسیل حفاظت در برابر صاعقه بخش مهمی از سیستم حفاظت صاعقه داخلی است.پیوند برابر پتانسیل می تواند به طور موثر

اختلاف پتانسیل ناشی از رعد و برق را سرکوب کنید.در سیستم پیوند همسان پتانسیل حفاظت در برابر صاعقه، تمام قطعات رسانا به هم متصل هستند

برای کاهش اختلاف پتانسیلدر طراحی پیوند هم پتانسیل، حداقل سطح مقطع اتصال باید بر اساس آن در نظر گرفته شود

به استاندارد.یک شبکه اتصال پتانسیل کامل شامل اتصال هم پتانسیل خطوط لوله فلزی و خطوط برق و سیگنال است.

که باید از طریق محافظ جریان صاعقه به شینه اصلی اتصال به زمین متصل شود.

5. اقدامات حفاظتی

دستگاه محافظ می تواند تداخل الکترومغناطیسی را کاهش دهد.با توجه به خاص بودن ساختار توربین بادی، در صورت اقدامات محافظ می توان

در مرحله طراحی در نظر گرفته شود، دستگاه محافظ را می توان با هزینه کمتری محقق کرد.موتورخانه باید به صورت یک پوسته فلزی بسته ساخته شود و

قطعات الکتریکی و الکترونیکی مربوطه باید در کابینت سوئیچ نصب شود.بدنه کابینت کابینت سوئیچ و کنترل

کابینت باید اثر محافظ خوبی داشته باشد.کابل های بین تجهیزات مختلف در پایه برج و موتورخانه باید با فلز خارجی تامین شود

لایه محافظبرای جلوگیری از تداخل، لایه محافظ تنها زمانی موثر است که هر دو انتهای محافظ کابل به

تسمه پیوند برابر پتانسیل

6. حفاظت از ولتاژ

علاوه بر استفاده از اقدامات محافظ برای سرکوب منابع تداخل تشعشعی، اقدامات حفاظتی مربوطه نیز برای

تداخل رسانا در مرز منطقه حفاظت از صاعقه، به طوری که تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی می توانند با اطمینان کار کنند.رعد و برق

برقگیر باید در مرز منطقه حفاظت از صاعقه 0A → 1 استفاده شود، که می تواند مقدار زیادی جریان صاعقه را بدون آسیب برساند.

تجهیزات.به این نوع محافظ صاعقه، محافظ جریان صاعقه (محافظ صاعقه کلاس I) نیز می گویند.آنها می توانند بالا را محدود کنند

اختلاف پتانسیل ناشی از رعد و برق بین تاسیسات فلزی زمین شده و خطوط برق و سیگنال و محدود کردن آن به محدوده ایمن.بیشترین

ویژگی مهم محافظ جریان صاعقه این است: با توجه به آزمایش شکل موج پالس 10/350 μ S، می تواند جریان صاعقه را تحمل کند.برای

توربین های بادی، حفاظت در برابر صاعقه در مرز خط برق 0A → 1 در سمت منبع تغذیه 400/690 ولت تکمیل می شود.

در منطقه حفاظت از صاعقه و پس از آن منطقه حفاظت از صاعقه، تنها جریان پالسی با انرژی کم وجود دارد.این نوع جریان پالس

توسط اضافه ولتاژ القایی خارجی یا نوسان تولید شده از سیستم ایجاد می شود.تجهیزات حفاظتی برای این نوع جریان ضربه ای

محافظ برق (کلاس II محافظ صاعقه) نامیده می شود.از شکل موج جریان پالس 8/20 μS استفاده کنید.از منظر هماهنگی انرژی، موج

محافظ باید در پایین دست محافظ جریان صاعقه نصب شود.

با در نظر گرفتن جریان جریان، به عنوان مثال، برای یک خط تلفن، جریان صاعقه بر روی هادی باید 5٪ برآورد شود.برای کلاس III/IV

سیستم حفاظت از صاعقه، 5 کیلو آمپر (10/350 میکرو ثانیه) است.

7. نتیجه گیری

انرژی رعد و برق بسیار زیاد است و حالت برخورد صاعقه پیچیده است.اقدامات معقول و مناسب حفاظت از صاعقه فقط می تواند کاهش یابد

از دست دادنتنها پیشرفت و استفاده از فناوری های جدید بیشتر می تواند به طور کامل از رعد و برق محافظت کرده و از آن استفاده کند.طرح حفاظت از صاعقه

تجزیه و تحلیل و بحث در مورد سیستم برق بادی باید عمدتاً طراحی سیستم زمینی انرژی بادی را در نظر بگیرد.از آنجایی که نیروی باد در چین است

درگیر در لندفرم های مختلف زمین شناسی، سیستم زمینی نیروی باد در زمین شناسی های مختلف را می توان با طبقه بندی و متفاوت طراحی کرد.

روش هایی را می توان برای برآورده ساختن الزامات مقاومت زمینی اتخاذ کرد.