1. ضرر البرق لمولد توربينات الرياح.

2. ضرر شكل البرق.

3. إجراءات الحماية الداخلية من الصواعق.

4. حماية من الصواعق اتصال equipotential؛

5. تدابير الحماية.

6. حماية الطفرة.

مع زيادة قدرة توربينات الرياح وحجم مزارع الرياح ، أصبح التشغيل الآمن لمزارع الرياح مهمًا بشكل متزايد.

من بين العديد من العوامل التي تؤثر على التشغيل الآمن لمزارع الرياح ، تعد الصواعق جانبًا مهمًا.بناءً على نتائج البحث عن البرق

حماية توربينات الرياح ، تصف هذه الورقة عملية الصواعق وآلية الضرر وتدابير الحماية من الصواعق لتوربينات الرياح.

بسبب التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا الحديثة ، أصبحت القدرة الفردية لتوربينات الرياح أكبر وأكبر.بغرض

تمتص المزيد من الطاقة ، ويزداد ارتفاع المحور وقطر المكره.يحدد ارتفاع التوربينات الريحية وموضع تركيبها ذلك

إنها القناة المفضلة لضربات الصواعق.بالإضافة إلى ذلك ، يتركز عدد كبير من المعدات الكهربائية والإلكترونية الحساسة في الداخل

توربينات الرياح.سيكون الضرر الناجم عن صاعقة البرق كبيرًا جدًا.لذلك ، يجب تثبيت نظام حماية كامل من الصواعق

للمعدات الكهربائية والإلكترونية في المروحة.

1. أضرار البرق لتوربينات الرياح

عادة ما يقع خطر البرق على مولد توربينات الرياح في منطقة مفتوحة وعالية جدًا ، لذا فإن توربينات الرياح بأكملها معرضة للتهديد

من ضربة صاعقة مباشرة ، ويتناسب احتمال التعرض للصاعقة مباشرة مع القيمة المربعة لارتفاع الجسم.النصل

يصل ارتفاع توربينات الرياح بالميغاواط إلى أكثر من 150 مترًا ، لذا فإن الجزء النصل من توربينات الرياح معرض بشكل خاص للصواعق.كبير

تم دمج عدد من المعدات الكهربائية والإلكترونية داخل المروحة.يمكن القول أن كل نوع من المكونات الإلكترونية والكهربائية تقريبًا

يمكن العثور على المعدات التي نستخدمها عادةً في مجموعة مولدات توربينات الرياح ، مثل خزانة التبديل ، والمحرك ، وجهاز القيادة ، ومحول التردد ، وأجهزة الاستشعار ،

المشغل ونظام الحافلات المقابل.تتركز هذه الأجهزة في منطقة صغيرة.ليس هناك شك في أن اندفاعات القوة يمكن أن تسبب قدرًا كبيرًا

الأضرار التي لحقت توربينات الرياح.

يتم توفير البيانات التالية عن توربينات الرياح من قبل العديد من الدول الأوروبية ، بما في ذلك بيانات أكثر من 4000 توربين رياح.الجدول 1 هو ملخص

من هذه الحوادث في ألمانيا والدنمارك والسويد.يبلغ عدد أضرار توربينات الرياح الناتجة عن الصواعق 3.9 إلى 8 مرات لكل 100 وحدة لكل وحدة

سنة.وفقًا للبيانات الإحصائية ، تتضرر 4-8 توربينات رياح في شمال أوروبا بسبب الصواعق كل عام مقابل كل 100 توربينات رياح.تساوي

مع ملاحظة أنه على الرغم من اختلاف المكونات التالفة ، إلا أن الضرر الصاعق لمكونات نظام التحكم يمثل 40-50٪.

2. ضرر شكل البرق

عادة ما تكون هناك أربع حالات لتلف المعدات بسبب البرق.أولاً ، تتلف المعدات بشكل مباشر بسبب البرق ؛والثاني هو

أن نبض البرق يتسلل إلى الجهاز على طول خط الإشارة أو خط الطاقة أو خطوط الأنابيب المعدنية الأخرى المتصلة بالمعدات ، مما يتسبب في

تلف المعداتوالثالث هو أن جسم التأريض للمعدات قد تعرض للتلف بسبب "الهجوم المضاد" الناتج عن احتمال الأرض

من خلال الإمكانات العالية اللحظية المتولدة أثناء البرق ؛رابعًا ، تلف الجهاز بسبب طريقة التثبيت غير الصحيحة

أو موضع التثبيت ، ويتأثر بالمجال الكهربائي والمجال المغناطيسي الموزع بواسطة البرق في الفضاء.

3. إجراءات الحماية الداخلية من الصواعق

مفهوم منطقة الحماية من الصواعق هو الأساس للتخطيط للحماية الشاملة من الصواعق لتوربينات الرياح.إنها طريقة تصميم للهيكلية

مساحة لإنشاء بيئة توافق كهرومغناطيسي مستقرة في الهيكل.القدرة المضادة للتداخل الكهرومغناطيسي الكهربائية المختلفة

تحدد المعدات في الهيكل متطلبات هذه البيئة الكهرومغناطيسية الفضائية.

كتدبير حماية ، يشمل مفهوم منطقة الحماية من الصواعق بالطبع هذا التداخل الكهرومغناطيسي (التداخل الموصّل و

التداخل الإشعاعي) إلى نطاق مقبول عند حدود منطقة الحماية من الصواعق.لذلك ، أجزاء مختلفة من

تنقسم البنية المحمية إلى مناطق مختلفة للحماية من الصواعق.يرتبط التقسيم المحدد لمنطقة الحماية من الصواعق بـ

يجب أيضًا مراعاة هيكل توربينات الرياح ، وشكل البناء الإنشائي والمواد.من خلال وضع أجهزة التدريع والتركيب

حماة من الصواعق ، يتم تقليل تأثير البرق في المنطقة 0A من منطقة الحماية من الصواعق بشكل كبير عند دخول المنطقة 1 ، والكهرباء و

يمكن أن تعمل المعدات الإلكترونية في توربينات الرياح بشكل طبيعي دون تدخل.

يتكون نظام الحماية من الصواعق الداخلية من جميع المرافق لتقليل تأثير البرق الكهرومغناطيسي في المنطقة.وهي تشمل بشكل أساسي البرق

اتصال equipotential للحماية ، تدابير التدريع وحماية الطفرة.

4. حماية من الصواعق اتصال equipotential

يعد الاتصال المتساوي للحماية من الصواعق جزءًا مهمًا من نظام الحماية من الصواعق الداخلي.يمكن الترابط متساوي الجهد بشكل فعال

قمع فرق الجهد الناجم عن البرق.في نظام الترابط متساوي الجهد للحماية من الصواعق ، جميع الأجزاء الموصلة مترابطة

لتقليل الاختلاف المحتمل.في تصميم الترابط متساوي الجهد ، يجب مراعاة الحد الأدنى من مساحة المقطع العرضي للاتصال

إلى المعيار.تتضمن شبكة اتصال متساوية الإمكانات أيضًا اتصالًا متساويًا لخطوط الأنابيب المعدنية وخطوط الطاقة والإشارة ،

والتي يجب توصيلها بقضيب التوصيل الأرضي الرئيسي من خلال واقي تيار البرق.

5. تدابير الحماية

يمكن لجهاز التدريع تقليل التداخل الكهرومغناطيسي.نظرًا لخصوصية هيكل توربينات الرياح ، إذا كان بالإمكان اتخاذ تدابير الحماية

في مرحلة التصميم ، يمكن تحقيق جهاز التدريع بتكلفة أقل.يجب أن تكون غرفة المحرك في غلاف معدني مغلق

يجب تركيب المكونات الكهربائية والإلكترونية ذات الصلة في خزانة التبديل.هيكل خزانة التبديل والتحكم

يجب أن يكون للخزانة تأثير تدريع جيد.تزود الكابلات بين المعدات المختلفة في قاعدة البرج وغرفة المحرك بمعدن خارجي

طبقة التدريع.لقمع التداخل ، تكون طبقة التدريع فعالة فقط عندما يتم توصيل طرفي درع الكابل بـ

حزام الترابط متساوي الجهد.

6. حماية الطفرة

بالإضافة إلى استخدام تدابير التدريع لقمع مصادر التداخل الإشعاعي ، فإن التدابير الوقائية المقابلة مطلوبة أيضًا

تداخل موصل على حدود منطقة الحماية من الصواعق ، بحيث يمكن للمعدات الكهربائية والإلكترونية العمل بشكل موثوق.برق

يجب استخدام مانع الصواعق عند حدود منطقة الحماية من الصواعق 0A → 1 ، والتي يمكن أن تؤدي إلى كمية كبيرة من تيار البرق دون الإضرار

المعدات.يسمى هذا النوع من واقي الصواعق أيضًا بواقي البرق الحالي (واقي من الصواعق من الفئة الأولى).يمكنهم الحد من الارتفاع

فرق الجهد الناتج عن البرق بين المنشآت المعدنية المؤرضة وخطوط الطاقة والإشارة ، وحصره في نطاق آمن.أكثر

السمة المهمة لواقي البرق الحالي هي: وفقًا لاختبار شكل الموجة النبضية 10/350 μ S ، يمكن أن تصمد أمام تيار البرق.ل

توربينات الرياح ، الحماية من الصواعق على حدود خط الطاقة 0A → 1 عند جانب مصدر الطاقة 400 / 690V.

في منطقة الحماية من الصواعق ومنطقة الحماية اللاحقة من الصواعق ، يوجد تيار نبضي بطاقة صغيرة فقط.هذا النوع من نبض التيار

يتم إنشاؤه عن طريق الجهد الزائد الخارجي المستحث أو الارتفاع المفاجئ الناتج عن النظام.معدات الحماية لهذا النوع من التيار الدافع

يسمى حامي الصواعق (واقي الصواعق من الدرجة الثانية).استخدم 8/20 μ S النبضة الموجية الحالية.من منظور تنسيق الطاقة ، الطفرة

يجب تثبيت الحامي في اتجاه المصب من واقي تيار الصواعق.

بالنظر إلى التدفق الحالي ، على سبيل المثال ، لخط الهاتف ، يجب تقدير تيار البرق على الموصل بنسبة 5٪.للفئة III / IV

نظام الحماية من الصواعق ، 5kA (10/350 μ s)。

7. الخاتمة

طاقة البرق ضخمة جدًا ، ووضع صاعقة البرق معقد.يمكن فقط تقليل تدابير الحماية المعقولة والمناسبة من الصواعق

خسارة.فقط الاختراق وتطبيق المزيد من التقنيات الجديدة يمكن أن يحمي ويستخدم البرق بشكل كامل.مخطط الحماية من الصواعق

يجب أن ينظر تحليل ومناقشة نظام طاقة الرياح بشكل أساسي في تصميم نظام التأريض لطاقة الرياح.منذ طاقة الرياح في الصين

المشاركة في التضاريس الجيولوجية المختلفة ، يمكن تصميم نظام تأريض طاقة الرياح في جيولوجيا مختلفة حسب التصنيف ، ومختلف

يمكن اعتماد طرق لتلبية متطلبات مقاومة التأريض.