1. Schade door bliksem aan de windturbinegenerator;

2. Schadevorm van bliksem;

3. Interne bliksembeveiligingsmaatregelen;

4. Bliksembeveiliging equipotentiaalaansluiting;

5. Afschermingsmaatregelen;

6. Overspanningsbeveiliging.

Met de toename van het vermogen van windturbines en de schaalgrootte van windparken is het veilig exploiteren van windparken steeds belangrijker geworden.

Van de vele factoren die de veilige exploitatie van windparken beïnvloeden, is blikseminslag een belangrijk aspect.Gebaseerd op de onderzoeksresultaten van bliksem

bescherming voor windturbines beschrijft dit artikel het bliksemproces, het schademechanisme en de bliksembeveiligingsmaatregelen van windturbines.

Door de snelle ontwikkeling van moderne wetenschap en technologie wordt de afzonderlijke capaciteit van windturbines steeds groter.Om te

absorberen meer energie, de naafhoogte en de waaierdiameter nemen toe.De hoogte en installatiepositie van de windturbine bepalen dat

het is het voorkeurskanaal voor blikseminslagen.Bovendien is binnenin een groot aantal gevoelige elektrische en elektronische apparatuur geconcentreerd

de windturbine.De schade veroorzaakt door een blikseminslag zal zeer groot zijn.Daarom moet er een compleet bliksembeveiligingssysteem worden geïnstalleerd

voor de elektrische en elektronische apparatuur in de ventilator.

1. Schade door bliksem aan windturbines

Het gevaar van bliksem voor de windturbinegenerator bevindt zich meestal in een open gebied en is zeer hoog, zodat de hele windturbine wordt blootgesteld aan de dreiging

van directe blikseminslag, en de kans om direct door bliksem getroffen te worden is evenredig met de kwadratische waarde van de hoogte van het object.Het zwaard

De hoogte van de megawattwindturbine bereikt meer dan 150 meter, dus het bladgedeelte van de windturbine is bijzonder kwetsbaar voor bliksem.Een grote

Er is een aantal elektrische en elektronische apparatuur in de ventilator geïntegreerd.Het kan gezegd worden dat bijna elke vorm van elektronische en elektrische componenten bestaat

apparatuur die we normaal gesproken gebruiken, vind je in een windturbinegeneratorset, zoals schakelkast, motor, aandrijfapparaat, frequentieomvormer, sensor,

actuator en bijbehorend bussysteem.Deze apparaten zijn geconcentreerd in een klein gebied.Het lijdt geen twijfel dat stroompieken aanzienlijke schade kunnen veroorzaken

schade aan windturbines.

De volgende gegevens van windturbines worden door verschillende Europese landen verstrekt, waaronder gegevens van meer dan 4000 windturbines.Tabel 1 is een samenvatting

van deze ongevallen in Duitsland, Denemarken en Zweden.Het aantal windturbineschade veroorzaakt door blikseminslag bedraagt ​​3,9 tot 8 keer per 100 eenheden per

jaar.Volgens statistische gegevens worden in Noord-Europa jaarlijks 4 tot 8 windturbines beschadigd door bliksem op elke 100 windturbines.Het is waard

waarbij opgemerkt wordt dat hoewel de beschadigde componenten verschillend zijn, de bliksemschade aan de componenten van het besturingssysteem 40-50% bedraagt.

2. Schadevorm van bliksem

Er zijn doorgaans vier gevallen van schade aan apparatuur veroorzaakt door een blikseminslag.Ten eerste wordt de apparatuur direct beschadigd door een blikseminslag;De tweede is

dat de bliksempuls de apparatuur binnendringt langs de signaallijn, elektriciteitsleiding of andere metalen pijpleidingen die met de apparatuur zijn verbonden, waardoor

schade aan de apparatuur;De derde is dat het aardingslichaam van de apparatuur beschadigd is als gevolg van de veroorzaakte “tegenaanval” van het aardpotentiaal

door het momentane hoge potentieel dat wordt gegenereerd tijdens de blikseminslag;Ten vierde wordt de apparatuur beschadigd als gevolg van een onjuiste installatiemethode

of installatiepositie, en wordt beïnvloed door het elektrische veld en het magnetische veld dat door bliksem in de ruimte wordt verspreid.

3. Interne bliksembeveiligingsmaatregelen

Het concept van de bliksembeveiligingszone vormt de basis voor de planning van de uitgebreide bliksembeveiliging van windturbines.Het is een ontwerpmethode voor constructief

ruimte om een ​​stabiele elektromagnetische compatibiliteitsomgeving in de structuur te creëren.Het anti-elektromagnetische interferentievermogen van verschillende elektrische apparaten

apparatuur in de constructie bepaalt de eisen voor deze ruimte-elektromagnetische omgeving.

Als beschermingsmaatregel omvat het begrip bliksembeveiligingszone uiteraard dat elektromagnetische interferentie (geleidingsinterferentie en

stralingsinterferentie) moet worden teruggebracht tot een aanvaardbaar bereik aan de grens van de bliksembeveiligingszone.Daarom zijn verschillende delen van de

beschermde constructie zijn onderverdeeld in verschillende bliksembeveiligingszones.De specifieke indeling van de bliksembeveiligingszone houdt verband met de

structuur van de windturbine, en de structurele bouwvorm en materialen moeten ook in overweging worden genomen.Door afschermingsapparatuur in te stellen en te installeren

overspanningsbeveiligingen wordt de impact van bliksem in Zone 0A van de bliksembeveiligingszone aanzienlijk verminderd bij het betreden van Zone 1, en de elektrische en

elektronische apparatuur in de windturbine kan normaal werken zonder interferentie.

Het interne bliksembeveiligingssysteem bestaat uit alle voorzieningen om het elektromagnetische effect van bliksem in de omgeving te verminderen.Het omvat voornamelijk bliksem

bescherming potentiaalaansluiting, afschermingsmaatregelen en overspanningsbeveiliging.

4. Bliksembeveiliging equipotentiaalaansluiting

Bliksembeveiliging equipotentiaalaansluiting is een belangrijk onderdeel van het interne bliksembeveiligingssysteem.Equipotentiaalvereffening kan effectief zijn

onderdruk het potentiaalverschil veroorzaakt door bliksem.Bij het bliksembeveiligingssysteem met potentiaalvereffening zijn alle geleidende delen met elkaar verbonden

om het potentiaalverschil te verkleinen.Bij het ontwerp van een potentiaalvereffening moet rekening worden gehouden met de minimale dwarsdoorsnede van de verbinding

naar de standaard.Een compleet equipotentiaal verbindingsnetwerk omvat ook de equipotentiaalverbinding van metalen pijpleidingen en stroom- en signaalleidingen,

die via een bliksemstroombeveiliging op de hoofdaardrail moet worden aangesloten.

5. Afschermingsmaatregelen

Een afschermingsapparaat kan elektromagnetische interferentie verminderen.Vanwege de bijzonderheid van de windturbineconstructie kunnen er afschermende maatregelen worden genomen

in de ontwerpfase beschouwd kan de afscherminrichting tegen lagere kosten worden gerealiseerd.De machinekamer moet worden uitgevoerd in een gesloten metalen omhulsel, en

de relevante elektrische en elektronische componenten moeten in de schakelkast worden geïnstalleerd.Het kastlichaam van de schakelkast en besturing

het kabinet zal een goed afschermingseffect hebben.Kabels tussen verschillende apparatuur in de torenbasis en de machinekamer moeten worden voorzien van uitwendig metaal

afschermende laag.Voor interferentie-onderdrukking is de afschermingslaag alleen effectief als beide uiteinden van de kabelafscherming zijn aangesloten op de

potentiaalvereffeningsriem.

6. Overspanningsbeveiliging

Naast het gebruik van afschermingsmaatregelen om stralingsstoringsbronnen te onderdrukken, zijn ook overeenkomstige beschermingsmaatregelen vereist

geleidende interferentie aan de grens van de bliksembeveiligingszone, zodat elektrische en elektronische apparatuur betrouwbaar kan werken.Bliksem

Er moet een afleider worden gebruikt op de grens van bliksembeveiligingszone 0A → 1, die een grote hoeveelheid bliksemstroom kan leiden zonder schade aan te richten

de uitrusting.Dit type bliksemafleider wordt ook wel bliksemstroombeveiliging genoemd (klasse I bliksemafleider).Ze kunnen de high beperken

potentiaalverschil veroorzaakt door bliksem tussen de geaarde metalen voorzieningen en stroom- en signaalleidingen, en beperk dit tot een veilig bereik.Het meest

Belangrijk kenmerk van bliksemstroombeschermer is: volgens 10/350 μS pulsgolfvormtest, bestand tegen bliksemstroom.Voor

windturbines, de bliksembeveiliging op de grens van elektriciteitslijn 0A → 1 is voltooid aan de 400/690V-voedingszijde.

In het bliksembeveiligingsgebied en het daaropvolgende bliksembeveiligingsgebied bestaat alleen pulsstroom met kleine energie.Dit soort pulsstroom

wordt gegenereerd door de extern geïnduceerde overspanning of de stroomstoot die door het systeem wordt gegenereerd.De beschermingsapparatuur voor dit soort impulsstroom

wordt overspanningsbeveiliging genoemd (klasse II bliksembeveiliging).Gebruik een pulsstroomgolfvorm van 8/20 μS.Vanuit het perspectief van de energiecoördinatie is er sprake van een sterke stijging

De beschermer moet stroomafwaarts van de bliksemstroombeschermer worden geïnstalleerd.

Rekening houdend met de stroom die bijvoorbeeld voor een telefoonlijn loopt, moet de bliksemstroom op de geleider worden geschat op 5%.Voor klasse III/IV

bliksembeveiligingssysteem, het is 5kA (10/350 μs).

7. Conclusie

De bliksemenergie is erg groot en de blikseminslagmodus is complex.Redelijke en passende bliksembeveiligingsmaatregelen kunnen dit alleen maar verminderen

het verlies.Alleen de doorbraak en toepassing van meer nieuwe technologieën kunnen de bliksem volledig beschermen en benutten.Het bliksembeveiligingsplan

Bij de analyse en bespreking van het windenergiesysteem moet vooral rekening worden gehouden met het ontwerp van het aardingssysteem van windenergie.Omdat windenergie in China dat wel is

betrokken bij verschillende geologische landvormen, kan het aardingssysteem van windenergie in verschillende geologieën worden ontworpen door classificatie, en verschillend

Er kunnen methoden worden toegepast om aan de vereisten voor aardingsweerstand te voldoen.