1. Skade av lyn på vindturbingenerator;

2. Skadeform av lyn;

3. Interne lynbeskyttelsestiltak;

4. Lynbeskyttelse ekvipotensialforbindelse;

5. Skjermingstiltak;

6. Overspenningsvern.

Med økningen av kapasiteten til vindturbiner og omfanget av vindparker, har sikker drift av vindparker blitt stadig viktigere.

Blant mange faktorer som påvirker sikker drift av vindparker, er lynnedslag et viktig aspekt.Basert på forskningsresultater av lyn

beskyttelse for vindturbiner, denne artikkelen beskriver lynprosessen, skademekanismen og lynbeskyttelsestiltakene til vindturbiner.

På grunn av den raske utviklingen av moderne vitenskap og teknologi, blir den enkelte kapasiteten til vindturbiner større og større.For å

absorberer mer energi, øker navhøyden og impellerdiameteren.Høyden og installasjonsposisjonen til vindturbinen avgjør det

det er den foretrukne kanalen for lynnedslag.I tillegg er et stort antall sensitivt elektrisk og elektronisk utstyr konsentrert inne

vindturbinen.Skadene forårsaket av et lynnedslag vil være svært store.Derfor må det installeres et komplett lynbeskyttelsessystem

for det elektriske og elektroniske utstyret i viften.

1. Skader av lyn på vindturbiner

Faren for lynnedslag for vindturbingeneratoren er vanligvis plassert i et åpent område og veldig høyt, så hele vindturbinen er utsatt for trusselen

av direkte lynnedslag, og sannsynligheten for å bli direkte truffet av lynet er proporsjonal med kvadratverdien av objektets høyde.Bladet

høyden på megawatt vindturbinen når mer enn 150m, så bladdelen av vindturbinen er spesielt utsatt for lynnedslag.En stor

antall elektrisk og elektronisk utstyr er integrert inne i viften.Det kan sies at nesten alle slags elektroniske komponenter og elektriske

utstyr vi vanligvis bruker kan finnes i et vindturbingeneratorsett, for eksempel bryterskap, motor, drivenhet, frekvensomformer, sensor,

aktuator og tilhørende bussystem.Disse enhetene er konsentrert i et lite område.Det er ingen tvil om at strømstøt kan forårsake betydelig

skader på vindturbiner.

Følgende data for vindturbiner er levert av flere europeiske land, inkludert data for mer enn 4000 vindturbiner.Tabell 1 er en oppsummering

av disse ulykkene i Tyskland, Danmark og Sverige.Antall vindturbinskader forårsaket av lynnedslag er 3,9 til 8 ganger per 100 enheter pr.

år.Ifølge statistiske data blir 4-8 vindturbiner i Nord-Europa skadet av lyn hvert år for hver 100 vindturbiner.Det er verdt

bemerker at selv om de skadede komponentene er forskjellige, utgjør lynskaden til kontrollsystemkomponenter 40-50 %.

2. Skadeform for lyn

Det er vanligvis fire tilfeller av utstyrsskade forårsaket av lynnedslag.For det første blir utstyret direkte skadet av lynnedslag;Det andre er

at lynimpulsen trenger inn i utstyret langs signallinjen, kraftledningen eller andre metallrørledninger som er forbundet med utstyret, og forårsaker

skade på utstyret;Den tredje er at utstyrets jordingslegeme er skadet på grunn av "motangrepet" av jordpotensialet forårsaket

av det øyeblikkelige høye potensialet som genereres under lynet;For det fjerde er utstyret skadet på grunn av feil installasjonsmetode

eller installasjonsposisjon, og påvirkes av det elektriske feltet og magnetfeltet fordelt av lyn i rommet.

3. Innvendige lynbeskyttelsestiltak

Konseptet lynvernsone er grunnlaget for planlegging av helhetlig lynvern av vindturbiner.Det er en designmetode for strukturelle

plass til å skape et stabilt elektromagnetisk kompatibilitetsmiljø i strukturen.Anti-elektromagnetisk interferens evne til forskjellige elektriske

utstyr i strukturen bestemmer kravene til dette romelektromagnetiske miljøet.

Som et beskyttelsestiltak inkluderer begrepet lynbeskyttelsessone selvfølgelig at elektromagnetisk interferens (ledende interferens og

strålingsinterferens) bør reduseres til et akseptabelt område ved grensen til lynbeskyttelsessonen.Derfor ulike deler av

beskyttet struktur er delt inn i forskjellige lynbeskyttelsessoner.Den spesifikke inndelingen av lynbeskyttelsessonen er relatert til

strukturen til vindturbinen, og den strukturelle bygningsformen og materialene bør også vurderes.Ved å stille inn skjermingsenheter og installere

overspenningsvern, reduseres påvirkningen av lyn i sone 0A i lynbeskyttelsessonen kraftig når man går inn i sone 1, og de elektriske og

elektronisk utstyr i vindturbinen kan fungere normalt uten forstyrrelser.

Det interne lynbeskyttelsessystemet er sammensatt av alle fasiliteter for å redusere den lynelektromagnetiske effekten i området.Det inkluderer hovedsakelig lyn

beskyttelse potensialutjevning, skjermingstiltak og overspenningsvern.

4. Lynbeskyttelsesutjevningstilkobling

Lynbeskyttelses-ekvipotensialforbindelse er en viktig del av det interne lynbeskyttelsessystemet.Ekvipotensialbinding kan effektivt

undertrykke potensialforskjellen forårsaket av lynnedslag.I lynbeskyttelsesutjevningssystemet er alle ledende deler sammenkoblet

for å redusere potensialforskjellen.Ved utforming av potensialutjevning skal minimum tilkoblingstverrsnittsareal vurderes iht

til standarden.Et komplett ekvipotensialkoblingsnettverk inkluderer også ekvipotensialkobling av metallrørledninger og kraft- og signallinjer,

som skal kobles til hovedjordingsskinnen gjennom lynstrømvern.

5. Skjermingstiltak

Skjermingsanordning kan redusere elektromagnetisk interferens.På grunn av vindturbinstrukturens spesielle egenskaper, hvis skjermingstiltakene kan være

vurderes på designstadiet, kan skjermingsanordningen realiseres til en lavere kostnad.Maskinrommet skal gjøres til et lukket metallskall, og

relevante elektriske og elektroniske komponenter skal installeres i koblingsskapet.Skapkroppen til bryterskapet og kontroll

skap skal ha god skjermende effekt.Kabler mellom forskjellig utstyr i tårnfot og maskinrom skal forsynes med utvendig metall

skjermingslag.For interferensundertrykkelse er skjermingslaget kun effektivt når begge ender av kabelskjermen er koblet til

potensialutjevningsbelte.

6. Overspenningsvern

I tillegg til å bruke skjermingstiltak for å undertrykke strålingsinterferenskilder, kreves det også tilsvarende beskyttelsestiltak for

ledende interferens ved grensen til lynbeskyttelsessonen, slik at elektrisk og elektronisk utstyr kan fungere pålitelig.Lyn

avleder må brukes ved grensen til lynbeskyttelsessone 0A → 1, som kan føre en stor mengde lynstrøm uten å skade

utstyret.Denne typen lynbeskytter kalles også lynstrømbeskytter (Klasse I lynbeskytter).De kan begrense det høye

potensialforskjell forårsaket av lyn mellom jordede metallanlegg og strøm- og signallinjer, og begrense den til et trygt område.Det meste

viktig egenskap ved lynstrømbeskytter er: i henhold til 10/350 μS pulsbølgeformtest, tåler lynstrøm.Til

vindturbiner, lynbeskyttelse ved grensen til kraftledning 0A → 1 er ferdigstilt på 400/690V strømforsyningssiden.

I lynbeskyttelsesområdet og det påfølgende lynvernområdet eksisterer kun pulsstrøm med liten energi.Denne typen pulsstrøm

genereres av den eksterne induserte overspenningen eller overspenningen som genereres fra systemet.Beskyttelsesutstyret for denne typen impulsstrøm

kalles overspenningsvern (Klasse II lynbeskytter).Bruk 8/20 μS pulsstrømbølgeform.Fra perspektivet til energikoordinering, bølgen

beskyttelse må installeres nedstrøms for lynstrømsbeskyttelse.

Tatt i betraktning strømflyten, for eksempel for en telefonlinje, bør lynstrømmen på lederen estimeres til 5 %.For klasse III/IV

lynbeskyttelsessystem, det er 5kA (10/350 μ s).

7. Konklusjon

Lynenergien er veldig stor, og lynnedslagsmodusen er kompleks.Rimelige og hensiktsmessige lynbeskyttelsestiltak kan bare redusere

tapet.Bare gjennombruddet og anvendelsen av flere nye teknologier kan fullt ut beskytte og utnytte lynet.Lynbeskyttelsesordningen

analyse og diskusjon av vindkraftsystem bør hovedsakelig vurdere jordingssystemets design av vindkraft.Siden vindkraft i Kina er

involvert i forskjellige geologiske landformer, kan jordingssystemet for vindkraft i forskjellige geologier designes ved klassifisering, og forskjellige

metoder kan tas i bruk for å oppfylle kravene til jordingsmotstand.