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[銅包鋼絞線]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷系統(tǒng)分析
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  根據(jù)防雷擊的大型渦輪與合作水平軸線保護(hù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀,本文分析了對(duì)大型風(fēng)機(jī)防雷系統(tǒng),比較對(duì)各種保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)閃電,并有一些大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷設(shè)計(jì)。任角色。;防雷系統(tǒng);防止雷擊模型中圖分類號(hào):TM614文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-9219(2014)防雷擊風(fēng)高échelleWang映著巖峰,袁LeAbstract 03-0092-04Analyse保護(hù)系統(tǒng):本文根據(jù)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中的實(shí)際應(yīng)用,總結(jié)了其防雷系統(tǒng),比較了大量防雷系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。鍵詞:風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,防雷系統(tǒng),防雷設(shè)計(jì)引言在正常發(fā)電運(yùn)行中遭受雷擊的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可能導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī),導(dǎo)致能源生產(chǎn)和風(fēng)力渦輪機(jī)的許多部件的重大損失。果遭遇雷擊,特別是有價(jià)值的部件,如葉片和發(fā)電機(jī),它將受到雷擊。還將支持與拆除和更換雷擊相關(guān)的巨大運(yùn)輸和提升成本。壞的組件。力渦輪機(jī)的防雷系統(tǒng)中的一些缺陷可能在最嚴(yán)重的情況下引起火災(zāi)。了在風(fēng)暴季節(jié)提供安全穩(wěn)定的運(yùn)行外,風(fēng)力渦輪機(jī)的防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)確保了風(fēng)暴季節(jié)期間風(fēng)力渦輪機(jī)的人身安全。此,大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)中起著重要作用,值得進(jìn)一步研究和應(yīng)用。

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷系統(tǒng)分析_no.0

  型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷原理不是防雷,而是雷電流通過(guò)自身設(shè)備引入地下。經(jīng)受雷電電流不同級(jí)別的各種風(fēng)力渦輪機(jī)部件,有必要引入抗雷擊風(fēng)力渦輪機(jī)保護(hù)的分割的概念,一般分為三個(gè)區(qū)域:LPZ0(LPZ0A和LPZ0B)LPZ1,LPZ2如如圖1所示,區(qū)域LPZ0A。受到直接雷擊和閃電的所有電磁場(chǎng)區(qū)域:LPZ0B區(qū)對(duì)雷電的直接保護(hù)區(qū),但該地區(qū)仍受到雷擊的所有的電磁場(chǎng)受到威脅,內(nèi)部系統(tǒng)可能受一定的浪涌電流;區(qū)域L??PZ1具有主要保護(hù)在區(qū)域中,區(qū)域LPZ2具有輔助保護(hù)區(qū)域。于風(fēng)力渦輪機(jī)用作雷電提取通道,風(fēng)力渦輪機(jī)的潛力將增加,即風(fēng)力渦輪機(jī)的兩個(gè)平臺(tái)的電勢(shì)必須同時(shí)增加,也就是說(shuō),機(jī)艙的等電位連接電位疊加在塔架的基座的等電位上,以避免高電位差。產(chǎn)損失或人身安全受損[1]。前記錄的單次雷擊最大數(shù)量約為300KA,全球范圍內(nèi)這些最大值的百分比極低。常,峰值雷電流約為30KA。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,足以保護(hù)低于200 KO的雷電流。扇設(shè)計(jì)可以根據(jù)風(fēng)場(chǎng)和不同區(qū)域的自然風(fēng)暴條件確定相應(yīng)的保護(hù)水平。雷等級(jí)如表1所示。型風(fēng)力渦輪機(jī)的防雷措施用于葉片防雷的金屬葉片如果風(fēng)力渦輪機(jī)使用金屬葉片,則葉片可防雷擊。電可以簡(jiǎn)化。果金屬的厚度符合防雷標(biāo)準(zhǔn)的要求,請(qǐng)參考GB50057-2010 [2]。而,金屬的使用會(huì)影響葉片的空氣動(dòng)力學(xué)性能,例如增加風(fēng)力渦輪機(jī)的負(fù)荷,降低風(fēng) - 電轉(zhuǎn)換效率等,使得金屬葉片具有沒有應(yīng)用[3]。纖維葉片根據(jù)目前的研究報(bào)告,這些技術(shù)尚未開發(fā),尚未進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。纖維插層粘合劑是一種非導(dǎo)電材料,目前單股碳纖維的流動(dòng)能力較低,因此葉片會(huì)對(duì)碳纖維造成嚴(yán)重?fù)p害。到中等阻力閃電的直接影響時(shí)臉色蒼白。足導(dǎo)電性的粘合劑的成本太高,并且成品刀片難以被市場(chǎng)接受。合葉片目前,大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片一般由復(fù)合材料組成,不能承受直接雷擊或直接雷電流,常見的做法是安裝雷電接收器或防雷帶。

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷系統(tǒng)分析_no.143

  端的金屬絲網(wǎng)和刀身。光連接的引下線將雷電流引入地面。刀片旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,刀片外部會(huì)被內(nèi)部積聚的污染物或水蒸氣覆蓋。于刀片的快速加熱,黎明會(huì)破裂,所以有必要在暴風(fēng)雨季節(jié)加強(qiáng)維護(hù)。電輪轂輪轂體由金屬制成,因此輪轂的引導(dǎo)通道相對(duì)于葉片如何連接到輪轂是有問(wèn)題的。兩種主要的連接方式。
  仰導(dǎo)體模式使用后者來(lái)驅(qū)動(dòng)雷電流通過(guò)煤掃帚和放電空間。于雷暴很小,雷電強(qiáng)度低的風(fēng)是可以接受的,但是許多雷暴,如近海和高海拔地區(qū)。有高雷電力的風(fēng)場(chǎng)將損壞該范圍并影響其性能。接方法的柔性金屬絲形成連接穿過(guò)軟線的葉片和輪轂,從而避免在所述變槳軸承的雷電電流的影響的閃流路,但在同一時(shí)間,線是在雙葉片的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)及其傾斜度,如何確保風(fēng)能中的電線在單元運(yùn)行期間的穩(wěn)定性和可靠性變得困難。性電線連接在彈性尼龍電纜上進(jìn)行連接,尼龍電纜容易老化,在以下環(huán)境下變質(zhì):托盤,濕度,低溫等,柔性電線捆扎在電纜上用于緊固,在電纜和緊固件之間磨損將成為一個(gè)關(guān)注點(diǎn),電纜硬化的方式將帶來(lái)許多不確定因素:柔性電線捆扎在鋼板上的方式為了固定,不存在部件老化的問(wèn)題,并且也可以使用定期維護(hù)時(shí)間。更長(zhǎng),是風(fēng)力渦輪機(jī)領(lǐng)域槳輪的主要引導(dǎo)方法[4]。光器外殼屬于防雷區(qū)的LPZ1。裝適當(dāng)?shù)碾娫床⒃谶吔缈蛑袌?bào)告SPD。果電氣設(shè)備和硬件安裝在集中器外部并用整流罩覆蓋,則應(yīng)為這些部件提供防雷保護(hù),通常應(yīng)放置避雷器。輪內(nèi)的變槳電機(jī)和其他監(jiān)控設(shè)備位于輪轂外部,在這種情況下應(yīng)考慮防雷。電接收器可安裝在引擎蓋頂部和引下線可以安裝在引擎蓋內(nèi)。御雷電對(duì)這些電氣設(shè)備造成的損害。動(dòng)機(jī)室中的防雷保護(hù)了風(fēng)力渦輪機(jī)的軸承和電氣部件的正常運(yùn)行,以及雷擊時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)人員的安全。主軸承的雷電電流保護(hù)在圖2中在機(jī)艙葉片的通風(fēng)通道之后被示出,以使機(jī)艙的主要機(jī)械部件必須從莢的底部來(lái)分離和之間使用高速和低速的樹木。離耦合,但事實(shí)上,雷電流在軸承中流動(dòng),以確保雷電流不會(huì)影響主軸承在其生命周期內(nèi)的正常運(yùn)行[5]。果條件允許,使用隔離軸承可以完全消除軸承的雷電流,但這種方法的成本相對(duì)較高,該系統(tǒng)在市場(chǎng)上沒有實(shí)際應(yīng)用,一些公司目前正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。雷保護(hù)電源和防雷控制信號(hào)按照GB 50343的規(guī)定安裝適當(dāng)?shù)谋芾灼鱗6]。制信號(hào)的防雷保護(hù)不僅從SPD開始,而且還應(yīng)用于與使用雙絞線和屏蔽線相關(guān)的方面,例如:信號(hào)線,銅包鋼絞線電源線。制,合理考慮屏蔽接地點(diǎn)。注意以下幾點(diǎn)選擇避雷器時(shí):提高吞吐能力,也就是說(shuō),在熱量和溫度的估計(jì)增加,并留下足夠的余量,合作電壓操作和絕緣耐壓,選擇具有快速響應(yīng)時(shí)間的器件,根據(jù)受保護(hù)器件或器件的實(shí)際工作電壓,選擇合適的緊固電壓,選擇器件具有低寄生電容和低導(dǎo)體電感,選擇具有低漏電流的器件,其他注意事項(xiàng):根據(jù)器件類型進(jìn)行隨意分析; Ray設(shè)備的設(shè)置是固定的。前結(jié)合措施的發(fā)動(dòng)機(jī)室的接地等電位在圖3中取入大多數(shù)風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙中所示,建議使用圖4示出它的在機(jī)艙等電位結(jié)合測(cè)量?jī)牲c(diǎn)作用:利用放電間隙等電位連接器隔離外部直接雷電流泄漏路徑,感應(yīng)雷電放電單元內(nèi)部放電路徑。路上的感應(yīng)雷電流通過(guò)PE線路釋放到地面,雷電流通過(guò)機(jī)艙底座和塔架進(jìn)入地面,避免直接雷電流進(jìn)入系統(tǒng)。外部雷電放電足夠強(qiáng)時(shí),放電間隙的等電位連接器立即接近短路導(dǎo)通,糾正器件與器件之間的電位差,以及在較低水平的系統(tǒng)和系統(tǒng)之間,流過(guò)等電位連接器的大部分雷電流也將跟隨PE線路到下部接地裝置被放電到地面并受到損壞的風(fēng)險(xiǎn)可以顯著減少對(duì)該單元的電氣和電子系統(tǒng)的閃電。于發(fā)動(dòng)機(jī)室外的風(fēng)速計(jì)和風(fēng)向標(biāo)直接暴露。些部件的防雷裝置分別配有電涌放電器,電涌保護(hù)器直接連接到等電位系統(tǒng)。機(jī)艙或配備避雷針。是,應(yīng)該注意的是,必須保證駕駛室外引下線的絕緣性能符合IEC62305-3 [7]的要求:暴露的下坡導(dǎo)體絕緣必須承受脈沖電壓從1.2 /50μs到100 kV。雷塔的主體是一個(gè)金屬片,就像集線器一樣,可以傳導(dǎo)雷電流。
  據(jù)理論,塔架的搭接接頭本身可以用作導(dǎo)流通道,但目前塔架制造商的處理能力有限。前,風(fēng)電行業(yè)搭接接頭之間的導(dǎo)流通道采用電纜橋接方式,實(shí)際上,塔架的頂部和底部搭接密封件強(qiáng)烈偏轉(zhuǎn),約束力很長(zhǎng)很高。果雷電流和接地電阻高,會(huì)有的foudre.Une關(guān)注放電過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重的電弧應(yīng)支付當(dāng)前和某些必須采取措施來(lái)改善的接觸面積壓接端子和最大的橫截面。電纜和弓上安裝保護(hù)蓋。基礎(chǔ)的防雷保護(hù)和采用接地系統(tǒng)的塔架防雷保護(hù)主要用于構(gòu)建塔架基礎(chǔ)的等電位平臺(tái),銅包鋼絞線如圖5所示。力渦輪機(jī)接收的雷電流必須通過(guò)接地系統(tǒng)傳遞到地面。此,風(fēng)力渦輪機(jī)的接地系統(tǒng)對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)的防雷是必不可少的。雷電流放電到地時(shí),接地電阻越低,雷電流擴(kuò)散得越快,高電位保持時(shí)間越短,風(fēng)險(xiǎn)越低,步進(jìn)電壓越小并且接觸電壓也相應(yīng)地降低。目前的項(xiàng)目中,還證明了在同一風(fēng)場(chǎng)中具有高接地電阻值的單個(gè)單元閃電造成的損壞通常高于低阻單元。地。電場(chǎng)接地系統(tǒng)示意圖如圖6所示。

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷系統(tǒng)分析_no.165

  電場(chǎng)接地設(shè)計(jì)的原理和工程方法主要包括:每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的接地電阻率。須收集車站;當(dāng)土壤電阻率發(fā)生很大變化時(shí),應(yīng)對(duì)其進(jìn)行分類和構(gòu)思;風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)和箱變基礎(chǔ)共用一個(gè)接地裝置,當(dāng)使用塔架的基礎(chǔ)鋼時(shí),立式接地體應(yīng)≥5m風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架底座的外緣,用扁鋼連接;接地裝置的接地電阻小于4歐姆;箱體與接地裝置之間的連接點(diǎn)和連接點(diǎn)沿地面接地體不得小于15 m,接地埋深應(yīng)不小于15 m不得小于0.5米,并且必須鋪設(shè)在凍結(jié)的地層以下,以獲得更好的壓力均衡和均流效果,環(huán)形接地網(wǎng)和鋼。的底部至少連接四個(gè)地方。果接地電阻值不符合要求,則必須將擴(kuò)展接地極向外放置,以防止塔體卸載時(shí)PE線上產(chǎn)生雷電流,PE線必須嵌入接地線的接地,并與基礎(chǔ)鋼筋絕緣。接到塔底的總等電位接地板;從塔架底部的總接地連接塊連接到機(jī)艙的總接地板的PE電纜是屏蔽電纜,保護(hù)層連接到鋼筋塔底的塔底;風(fēng)力發(fā)電機(jī)的接地裝置接觸電位的差異和啟動(dòng)電位的差異必須符合GB 50065-2011“當(dāng)前條件下電氣裝置接地的設(shè)計(jì)規(guī)范”的要求替代“[8]。于接地體的選擇,國(guó)外風(fēng)機(jī)制造商主要選擇銅和銅包鋼,中國(guó)接地裝置使用的導(dǎo)電材料是鍍鋅鋼。
  國(guó)國(guó)家接地研究計(jì)劃對(duì)接地導(dǎo)體的腐蝕進(jìn)行了科學(xué)測(cè)試,如圖7和圖8所示。行地面腐蝕研究的結(jié)果通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的美國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局顯示,銅及銅合金持續(xù)了從191045年年至1955年:腐蝕樣品8年埋在29個(gè)不同的試驗(yàn)點(diǎn)的平均深度為0.9千分之一英寸;鍍鋅鋼:10年后鍍鋅層的腐蝕厚度為3.5密耳。鋅層下的鋼中發(fā)生點(diǎn)蝕。于防雷系統(tǒng)在整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷系統(tǒng)中起著非常重要的作用,因此這些數(shù)據(jù)值得中國(guó)風(fēng)機(jī)制造商進(jìn)行全面審查。則上,風(fēng)力渦輪機(jī)在工作中是安全的。而,在雷暴期間,風(fēng)力渦輪機(jī)工作人員面臨更多風(fēng)險(xiǎn)。果風(fēng)力渦輪機(jī)未受到保護(hù),則所有閃電對(duì)機(jī)組人員都有潛在危險(xiǎn)。此,雷暴期間的人員安全應(yīng)該是風(fēng)力渦輪機(jī)設(shè)計(jì)的組成部分。雷電擊中葉片時(shí),雷電流通過(guò)機(jī)艙進(jìn)入塔架,一部分雷電流通過(guò)傳動(dòng)輪的低阻抗通道進(jìn)入機(jī)艙。機(jī)高于60米還考慮了側(cè)向閃電的風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)力渦輪機(jī)非常高時(shí),位于機(jī)艙頂部的閃電接收器不能有效地保護(hù)機(jī)艙人員免受雷擊,但通常由法拉第籠保護(hù)。多數(shù)塔本身及其外部的結(jié)構(gòu)也受到直接雷擊,并且一部分雷電流被引導(dǎo)到接地系統(tǒng)。暴期間最安全的地方是在塔臺(tái)或地板上。使在塔內(nèi),盡量不要使用梯子:那些爬到平臺(tái)內(nèi)的人可能會(huì)經(jīng)歷穿過(guò)人體的雷電流,由附近的閃電引起的電壓差和人們的沖擊波的危險(xiǎn)。保塔內(nèi)的所有金屬部件均與塔架等電位連接。風(fēng)力渦輪機(jī)內(nèi)傳播的雷電流將從塔架散落到基礎(chǔ),電纜和地面。據(jù)接地系統(tǒng)的形狀和大小,雷電流將在塔架上產(chǎn)生潛在的梯度,并且雷電流可以以高電壓梯度穿過(guò)機(jī)體。雷暴期間,工人可能會(huì)選擇受保護(hù)的建筑物或裝甲車廂以及全封閉的金屬車輛。論對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)的雷電保護(hù)是一個(gè)完整的工程système.Selon上述設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的和有利的系統(tǒng)的選擇,風(fēng)力渦輪機(jī)可以實(shí)現(xiàn)防雷擊葉片,輪轂,機(jī)艙完整的保護(hù)電氣系統(tǒng),直到基礎(chǔ)房間,但我們必須了解,無(wú)論我們采取什么類型的行動(dòng),鑒于當(dāng)前的技術(shù)水平,理解和工程經(jīng)濟(jì)學(xué),我們不能最大限度地減少或減少閃電造成的損失。
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