1. Schade door bliksem aan windturbinegenerator;

2. Schade door blikseminslag;

3. Interne bliksembeveiligingsmaatregelen;

4. Bliksembeveiliging equipotentiaalverbinding;

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 van invloed zijn op de veilige werking van windparken, is blikseminslag een belangrijk aspect.Gebaseerd op de onderzoeksresultaten van bliksem

bescherming voor windturbines beschrijft dit document het bliksemproces, het schademechanisme en de maatregelen ter bescherming tegen blikseminslag van windturbines.

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

meer energie absorberen, nemen de naafhoogte en waaierdiameter toe.De hoogte en plaatsingspositie 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 door een blikseminslag zal zeer groot zijn.Daarom moet een compleet bliksembeveiligingssysteem worden geïnstalleerd

voor de elektrische en elektronische apparatuur in de ventilator.

1. Bliksemschade aan windturbines

Het gevaar van bliksem voor de windturbinegenerator bevindt zich meestal in een open gebied en is erg hoog, dus 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

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

aantal elektrische en elektronische apparatuur zijn geïntegreerd in de ventilator.Er kan worden gezegd dat bijna alle soorten elektronische componenten en elektrische

in een generatorset van een windturbine vinden we apparatuur terug die we normaal gesproken gebruiken, zoals schakelkast, motor, aandrijfapparaat, frequentieomvormer, sensor,

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

schade aan windturbines.

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

van deze ongevallen in Duitsland, Denemarken en Zweden.Het aantal schade aan windturbines door blikseminslag is 3,9 tot 8 keer per 100 eenheden per

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

opmerkend dat hoewel de beschadigde componenten verschillend zijn, de bliksemschade van componenten van het besturingssysteem 40-50% uitmaakt.

2. Schade door blikseminslag

Er zijn meestal 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, hoogspanningslijn of andere metalen pijpleidingen die met de apparatuur zijn verbonden, waardoor

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

door het momentane hoge potentieel dat wordt gegenereerd tijdens de blikseminslag;Ten vierde is de apparatuur beschadigd door 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 bliksembeveiligingszone is de basis voor het plannen van een 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 structuur bepaalt de vereisten voor deze ruimte elektromagnetische omgeving.

Als beschermingsmaatregel omvat het begrip bliksembeveiligingszone natuurlijk dat elektromagnetische interferentie (geleidende interferentie en

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

beschermde bouwwerken zijn onderverdeeld in verschillende bliksembeveiligingszones.De specifieke indeling van de bliksembeveiligingszone hangt samen met de

structuur van de windturbine, en de structurele bouwvorm en materialen moeten ook worden overwogen.Door afschermingen in te stellen en te installeren

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

elektronische apparatuur in de windturbine kan normaal werken zonder interferentie.

Het interne bliksembeveiligingssysteem is samengesteld uit alle voorzieningen om het elektromagnetische effect van bliksem in het gebied te verminderen.Het omvat voornamelijk bliksem

beveiliging equipotentiaalaansluiting, afschermingsmaatregelen en overspanningsbeveiliging.

4. Bliksembeveiliging equipotentiaalaansluiting

Bliksembeveiliging equipotentiaalverbinding is een belangrijk onderdeel van het interne bliksembeveiligingssysteem.Potentiaalvereffening kan effectief

onderdrukken het potentiaalverschil veroorzaakt door bliksem.In het potentiaalvereffeningssysteem voor bliksembeveiliging zijn alle geleidende delen met elkaar verbonden

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

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

die via een bliksemstroombeveiliging op de hoofdaardrail moet worden aangesloten.

5. Afschermingsmaatregelen

Afscherming kan elektromagnetische interferentie verminderen.Vanwege de bijzonderheid van de windturbineconstructie kunnen de afschermingsmaatregelen worden genomen

overwogen in de ontwerpfase, kan het afschermingsapparaat tegen lagere kosten worden gerealiseerd.De machinekamer moet worden gemaakt in een gesloten metalen omhulsel, en

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

kast zal een goed afschermend effect hebben.Kabels tussen verschillende apparatuur in torenbasis en machinekamer moeten worden voorzien van uitwendig metaal

afschermende laag.Voor ontstoring is de afschermlaag 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 beschermende maatregelen vereist

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

afleider moet 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 bliksemstroombeveiliger (klasse I bliksembeveiliger) genoemd.Ze kunnen de high beperken

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

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

windturbines, bliksembeveiliging op de grens van hoogspanningslijn 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 beveiligingsapparatuur voor dit soort impulsstroom

wordt overspanningsbeveiliging genoemd (klasse II bliksembeveiliging).Gebruik 8/20 μS pulsstroomgolfvorm.Vanuit het perspectief van energiecoördinatie, de golf

de beschermer moet stroomafwaarts van de bliksemstroombeschermer worden geïnstalleerd.

Gezien 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 μ s).

7. Conclusie

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

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

analyse en bespreking van het windenergiesysteem moet voornamelijk rekening houden met het ontwerp van het aardingssysteem van windenergie.Sinds windenergie in China is

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

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