1. Skada av blixt på vindkraftsgeneratorn;

2. Skada form av blixtnedslag;

3. Inre blixtskyddsåtgärder;

4. Åskskyddspotentialanslutning;

5. Avskärmningsåtgärder;

6. Överspänningsskydd.

Med ökningen av vindkraftverkens kapacitet och vindkraftsparkernas omfattning har säker drift av vindkraftsparker blivit allt viktigare.

Bland många faktorer som påverkar säker drift av vindkraftsparker är blixtnedslag en viktig aspekt.Baserat på blixtens forskningsresultat

skydd för vindkraftverk, detta dokument beskriver blixtprocessen, skademekanismen och åskskyddsåtgärderna för vindkraftverk.

På grund av den snabba utvecklingen av modern vetenskap och teknik blir vindkraftverkens enda kapacitet större och större.För att

absorberar mer energi, navhöjden och impellerdiametern ökar.Vindkraftverkets höjd och monteringsläge avgör det

det är den föredragna kanalen för blixtnedslag.Dessutom är ett stort antal känslig elektrisk och elektronisk utrustning koncentrerad inuti

vindkraftverket.Skadorna som orsakas av ett blixtnedslag blir mycket stora.Därför måste ett komplett åskskyddssystem installeras

för den elektriska och elektroniska utrustningen i fläkten.

1. Skador av blixtar på vindkraftverk

Risken för blixtnedslag för vindkraftsgeneratorn är vanligtvis belägen i ett öppet område och mycket hög, så hela vindturbinen är utsatt för hotet

av direkt blixtnedslag, och sannolikheten att bli direkt träffad av blixten är proportionell mot kvadratvärdet på objektets höjd.Bladet

höjden på megawatt vindturbinen når mer än 150m, så bladdelen av vindturbinen är särskilt känslig för blixtnedslag.En stor

antal elektrisk och elektronisk utrustning är integrerad inuti fläkten.Man kan säga att nästan alla typer av elektroniska komponenter och elektriska

utrustning som vi normalt använder kan hittas i en vindkraftsgenerator, såsom kopplingsskåp, motor, drivenhet, frekvensomformare, sensor,

ställdon och motsvarande bussystem.Dessa enheter är koncentrerade till ett litet område.Det råder ingen tvekan om att strömstörningar kan orsaka betydande

skador på vindkraftverk.

Följande data för vindkraftverk tillhandahålls av flera europeiska länder, inklusive data för mer än 4000 vindkraftverk.Tabell 1 är en sammanfattning

av dessa olyckor i Tyskland, Danmark och Sverige.Antalet vindkraftsskador orsakade av blixtnedslag är 3,9 till 8 gånger per 100 enheter per

år.Enligt statistiska uppgifter skadas 4-8 vindkraftverk i norra Europa av blixtar varje år för varje 100 vindkraftverk.Är det värt

notera att även om de skadade komponenterna är olika, står blixtskadorna på styrsystemkomponenter för 40-50 %.

2. Skada form av blixtnedslag

Det finns vanligtvis fyra fall av utrustningsskador orsakade av blixtnedslag.För det första skadas utrustningen direkt av blixten;Den andra är

att blixten tränger in i utrustningen längs signalledningen, kraftledningen eller andra metallrörledningar som är anslutna till utrustningen, vilket orsakar

skada på utrustningen;Den tredje är att utrustningens jordningskropp är skadad på grund av "motattacken" av jordpotentialen som orsakas

av den momentana höga potentialen som genereras under blixten;För det fjärde är utrustningen skadad på grund av felaktig installationsmetod

eller installationsposition, och påverkas av det elektriska fältet och magnetfältet som distribueras av blixten i rymden.

3. Inre åskskyddsåtgärder

Konceptet åskskyddszon ligger till grund för planering av ett omfattande åskskydd av vindkraftverk.Det är en designmetod för strukturella

utrymme för att skapa en stabil elektromagnetisk kompatibilitetsmiljö i strukturen.Den anti-elektromagnetiska störningsförmågan hos olika elektriska

utrustning i strukturen bestämmer kraven för denna rymdelektromagnetiska miljö.

Som en skyddsåtgärd innefattar begreppet åskskyddszon naturligtvis den elektromagnetiska störningen (ledande störningar och

strålningsstörningar) bör reduceras till ett acceptabelt område vid gränsen för åskskyddszonen.Därför olika delar av

skyddade strukturer är uppdelade i olika åskskyddszoner.Den specifika indelningen av åskskyddszonen är relaterad till

vindkraftverkets struktur, och den strukturella byggnadens form och material bör också beaktas.Genom att ställa in skärmningsanordningar och installera

överspänningsskydd minskas effekten av blixtnedslag i zon 0A i åskskyddszonen avsevärt när man går in i zon 1, och de elektriska och

elektronisk utrustning i vindkraftverket kan fungera normalt utan störningar.

Det interna åskskyddssystemet är sammansatt av alla faciliteter för att minska den elektromagnetiska blixteffekten i området.Det inkluderar främst blixtar

skyddspotentialanslutning, skärmningsåtgärder och överspänningsskydd.

4. Åskskyddspotentialanslutning

Åskskyddsutjämningsanslutning är en viktig del av det interna åskskyddssystemet.Potentialutjämning kan effektivt

dämpa potentialskillnaden som orsakas av blixten.I åskskyddsutjämningssystemet är alla ledande delar sammankopplade

för att minska potentialskillnaden.Vid utformning av potentialutjämning ska minsta anslutningstvärsnittsarea beaktas enl

till standarden.Ett komplett potentialutjämningsnät inkluderar även potentialutjämning av metallrörledningar och kraft- och signalledningar,

som ska anslutas till huvudjordningsskenan genom åskströmsskydd.

5. Avskärmningsåtgärder

Avskärmningsanordning kan minska elektromagnetiska störningar.På grund av vindkraftverkets särdrag, om skärmningsåtgärderna kan vara

Med tanke på konstruktionsstadiet kan skärmningsanordningen realiseras till en lägre kostnad.Maskinrummet ska göras till ett slutet metallskal, och

relevanta elektriska och elektroniska komponenter ska installeras i kopplingsskåpet.Kopplingsskåpets skåpkropp och styrning

skåpet ska ha god avskärmande effekt.Kablar mellan olika utrustningar i tornfot och maskinrum ska förses med utvändig metall

avskärmande lager.För störningsdämpning är skärmskiktet endast effektivt när båda ändarna av kabelskärmen är anslutna till

potentialutjämningsbälte.

6. Överspänningsskydd

Förutom att använda skärmningsåtgärder för att undertrycka strålningsstörningskällor krävs även motsvarande skyddsåtgärder för

ledande störningar vid gränsen av åskskyddszonen, så att elektrisk och elektronisk utrustning kan fungera tillförlitligt.Blixt

avledare måste användas vid gränsen för åskskyddszon 0A → 1, som kan leda en stor mängd åskström utan att skada

utrustningen.Denna typ av åskskydd kallas även åskströmsskydd (klass I åskskydd).De kan begränsa det höga

potentialskillnad orsakad av blixtnedslag mellan jordade metallanläggningar och kraft- och signalledningar, och begränsa den till ett säkert avstånd.Mest

Viktig egenskap hos blixtströmsskydd är: enligt 10/350 μS pulsvågformstest, tål åskström.För

vindkraftverk, åskskydd vid gränsen för kraftledning 0A → 1 är färdig på 400/690V strömförsörjningssidan.

I åskskyddsområdet och det efterföljande åskskyddsområdet finns endast pulsström med liten energi.Denna typ av pulsström

genereras av den externa inducerade överspänningen eller överspänningen som genereras från systemet.Skyddsutrustningen för denna typ av impulsström

kallas överspänningsskydd (klass II blixtskydd).Använd 8/20 μS pulsströmvågform.Ur perspektivet av energikoordination, ökningen

skydd måste installeras nedströms åskströmsskyddet.

Med tanke på strömflödet, till exempel för en telefonlinje, bör blixtströmmen på ledaren uppskattas till 5 %.För klass III/IV

åskskyddssystem, det är 5kA (10/350 μs).

7. Slutsats

Blixtenergin är mycket stor, och blixtnedslagsläget är komplext.Rimliga och lämpliga åskskyddsåtgärder kan bara minska

förlusten.Endast genombrottet och tillämpningen av fler ny teknik kan helt skydda och utnyttja blixten.Åskskyddsschemat

analys och diskussion av vindkraftssystem bör huvudsakligen överväga jordningssystemets utformning av vindkraft.Eftersom vindkraft i Kina är

involverade i olika geologiska landformer, kan jordningssystemet för vindkraft i olika geologi utformas genom klassificering, och olika

metoder kan användas för att uppfylla kraven på jordningsmotstånd.