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[銅包鋼絞線]淺談提高風車防雷性能的內容和方法
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  本文對風力發(fā)電機雷電流放電路徑的優(yōu)化和改進,葉片和機艙的防雷性能,接地裝置的效率保障在線運行性能,改進和優(yōu)化風力發(fā)電機綜合防雷保護內容和性能方法,為設計,施工和維護提供技術支持安全控制風力發(fā)電機的防雷,確保風力發(fā)電機的連續(xù)可靠運行。要:本文從五個方面提高了風力機的防雷性能:優(yōu)化和改善風力機的雷電流泄漏路徑,葉片的防雷性能和機艙,接地裝置的性能和在線SPD的安全性能,為風電場的設計,施工和防雷測試以及連續(xù)可靠的運行提供技術支持風力發(fā)電機護送。
  化;改進關鍵詞:風力發(fā)電機;防雷性能;優(yōu)化;改進中圖分類號:TM315文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2018)01-0141-03引言風力發(fā)電是中國清潔能源發(fā)展的重要組成部分對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。力渦輪機通常安裝在高風影響的區(qū)域,例如海岸,山丘和山脊,這些區(qū)域通常容易發(fā)生閃電,因此它們的工作環(huán)境相對較差。了確保風力渦輪機的連續(xù)可靠運行,根據(jù)綜合保護理論,對葉片,機艙,電氣系統(tǒng)和風力發(fā)電機控制系統(tǒng)等重要部件采用全面防雷保護。雷擊。低風力渦輪機上雷擊造成的損失風險。風力渦輪機配備集成式防雷裝置時,這些裝置的性能與風力渦輪機在防雷方面的安全性能直接相關,從而確保其正常運行。

淺談提高風車防雷性能的內容和方法_no.85

  據(jù)風力渦輪機防雷系統(tǒng)的當前運行狀態(tài),我們應優(yōu)化并充分提高其性能,并在雷電防護裝置發(fā)生故障時將風力渦輪機損壞的風險降至最低。過雷電流優(yōu)化風力渦輪機的放電路徑通常,風力渦輪機被放置在非常容易受到雷擊的地方,例如山脈,海岸,丘陵等,并且這些區(qū)域暴露在閃電中這導致頻繁的風力渦輪機。電嚴重受損。了降低與風力渦輪機相關的雷電風險,首先需要優(yōu)化風力渦輪機的雷電流的路徑。圖1所示,采取切實措施,確保雷電流通過轉子葉片上的防雷裝置或位于機艙尾部的避雷針引入塔內,通過刷子,發(fā)動機艙的地板和偏航系統(tǒng)的滑環(huán)。地裝置分散在地面中,風力渦輪機外部LPS裝置的法拉第籠完全用于保護和旁路雷電流,以減少對風力渦輪機的損壞。體的優(yōu)化措施如下:風力渦輪機的LPS單元的以下部件的電連接可以通過焊接和磨合來實現(xiàn),以確保連接的直流過電阻? ier 0.2?贅; 1)金屬導體和所述葉片的葉片根部的托盤導致點在機艙的線路連接,2)接閃器(干的連接點,線程)和下降驅動器,3)渦輪葉片的背風線與輪轂之間的連接,4)機艙的閃光。導體與接地裝置之間的連接; 5)塔下導體與接地裝置之間的連接; 6)將金屬梯的頂部或底部連接到接地裝置; 7)塔的兩個部分之間。接。于作為SPF的一部分摩擦接觸的刷子,滑輪和其他運動部件,應采取以下措施來增加流量并降低接觸電阻:1)使用具有良好導電性和電阻的材料高磨損; 2)增加接觸面積接觸面積。高風力渦輪機葉片的防雷性能現(xiàn)代風力渦輪機的葉片是由玻璃纖維增??強復合材料(GRP)或碳纖維增強塑料(CRP)制成的大型中空結構。形刀片內部刀片的損壞將非常嚴重。此,防雷擊的主要問題是如何安全地將雷電流從雷電沖擊點傳導到集線器,并通過引下線將其放電到地面。地裝置,以防止葉片內部產(chǎn)生電弧。壞。
  高防雷保護性能的內容和方法如下:優(yōu)化采用不連續(xù)金屬導體的葉片雷電接收器攔截效率作為葉片或內部閃電接收器的表面,必須考慮不連續(xù)的金屬導體。離距離。片表面上的剛性導體,分段式防雷裝置和分立式閃電接收器應使葉片表面的未受保護部分暴露在可接受的閃電水平。葉片表面上的旁路電壓小于葉片外表面的擊穿電壓時,具有給定攔截效率的分段式雷電接收器的每個部分的間隔距離在理論上是相等的在固體導體的間隔距離處。實際應用中,防雷接收器的攔截效率小于100%。們可以根據(jù)實際應用的需要,每隔15 mm設計并安裝一個雷電接收器。是合適的。過增加閃電的葉片導電性來提高刀片攔截效率。要方法是在葉片表面材料上添加導電材料,可以是噴涂在葉片表面的金屬,復合材料最外層的金屬涂層,導線嵌入復合材料的外層或置于復合材料中。面下的導線,依此類推。了提高葉片抵抗沿表面繞過的能力,我們知道固體介質和氣態(tài)介質之間界面上的電場分布越均勻,表面的旁路電壓就越大。也就是說,它更能抵抗旁路。風力渦輪機運行的角度來看,其表面狀態(tài)將對雷電造成的損壞程度產(chǎn)生重大影響。先,葉片表面既不光滑也不平滑。雷擊的情況下,雷電將在葉片表面上產(chǎn)生變形的變形電場:如果在葉片表面上形成水膜,那么在那里移動的離子將在表面上移動。片在電場的作用下,會引起葉片表面。旁路電壓在表面上下降時,葉片將更容易因閃電放電而失效。次,當葉片表面被鹽或油污染時,旁路電壓降低,更容易受到雷擊損壞。此,為了提高葉片對雷電的保護性能,必須保持葉片表面光滑,均勻且無污染,以提高其承受旁路的能力。夠在葉片避雷器防雷過程中改善交流發(fā)電機葉片避雷器及其防雷導體的雷電流引起的電應力,熱應力和電能加熱溫度升高導致機械強度降低。算雷電接收器和引下線導體溫升的公式為:θ-θ。
  =×exp-1(1)其中:θ-θ。- 提升閃電接收器和下坡駕駛員的駕駛員的照明,K;琢 - 耐溫度系數(shù),1 / K; W / R - 脈沖電流比能量,J /?贅;種子o - 環(huán)境溫度下導體的電阻率,?贅·m; q - 導體的橫截面積,m2; r - 材料密度,kg / m2; CW - 比熱容,J / kg。此,為了提高雷電防雷和雷電放電引起的電應力,銅包鋼絞線熱應力和電能,有必要采取有效措施使用大截面金屬導電材料。小部分如表1所示。高風力發(fā)動機室的防雷性能機艙是風力發(fā)電機的重要組成部分,有許多室內設備和強弱電氣設備,因此防雷的重要性。提高渦輪機房的防雷性能,應采取以下措施:提高機房防雷裝置的防護性能提高機艙防雷裝置的性能保護機艙內的防雷裝置,機房及其(準備好的)內部設施需要在三個方面進行優(yōu)化。蔽措施:首先,優(yōu)化機房外殼的外部屏蔽測量。們知道,風力渦輪機機艙罩被分割的金屬和非métal.Lorsque機艙整流罩不金屬,金屬網(wǎng)(帶)可以被放置在盒罩的表面上并接地以改善初級屏蔽。效性:當平臺蓋由金屬制成時,這相當于法拉第籠,前提是平臺蓋良好接地。二是優(yōu)化機艙內部空間的屏蔽。了改善和提高機艙的防護性能,由非金屬材料制成的機艙罩必須有金屬網(wǎng)和內部金屬框架,以形成內部屏蔽空間。議金屬絲網(wǎng)和金屬結構(法拉第籠)具有最大的網(wǎng)格。
  格的大小是距離最近的風險設施(準備好)的距離的1/3。是優(yōu)化機艙內設備和電纜的屏蔽措施。一方面,除了設備被絕緣時,金屬外殼應連接到機艙的地面并接地,以改善第二屏蔽的保護,同時連接以實現(xiàn)等電位連接。雷擊期間防止設備之間的過度瞬態(tài)電位差異可能導致反擊并危及人們的安全。外,必須優(yōu)化和加強對進入機房的電纜和電線的保護,該機房必須具有兩層并且其外部保護必須在幾個點處連接到地面,以及屏蔽。內必須是獨特的。地可確保進入駕駛室的電纜和電線不會將大部分雷電流或瞬時過電壓傳導至駕駛室,以實現(xiàn)最佳防雷保護。兩種方法可以改善和優(yōu)化風力渦輪機機艙的軸承和齒輪箱的容量,以承受雷電流引起的熱應力,并優(yōu)化軸承和齒輪箱承受的能力雷電流:一種是旁路導出方法。就是說,在低速軸的前端建立低阻抗通道分流器。要求刷子和滑環(huán)使用具有良好導電性和高強度的材料,同時盡可能地增加接觸面積以增加流動能力并降低接觸電阻。二種是阻止隔離方法,即在軸承的電流路徑的某一部分增加電阻或足夠的絕緣層,以增加軸承的插入阻力,連接機艙地板高速軸的變速箱和雷電流通道大于10 kV,1.2 / 50? S絕緣層阻擋雷電流。力發(fā)電機接地裝置的改進和優(yōu)化風場由大量風力發(fā)電機組成。
  于長水平接地極(> 50 m)的大型電感器降低了風電場整個接地系統(tǒng)的直流阻抗。于雷電浪涌的最大值不能完全降低,我們認為風電場的接地功率取決于每個風力發(fā)電機的每個接地裝置的接地性能。后我們可以采取以下優(yōu)化步驟來改善每個風力渦輪機接地裝置的接地性能:適當增加接地極的尺寸并降低接地裝置的電阻接地裝置接地。般情況下,風機應采用B型接地裝置,按GB / T21714.3的有關規(guī)定,該接地裝置的等效圓形接地區(qū)域B不得小于與半徑包圍的S1區(qū)域對應的LPS接地極的最小長度(l1),即:Se> S1(2)Se =?仔re2(3)S1 =?仔l(wèi)e2(4)式中:重均等于B形接地電極所在區(qū)域的半徑,m; l1--水平接地極的最小長度m;該值根據(jù)GB / T21714.3確定。據(jù)公式(2),(3),(4),對于不同類型防雷的風力渦輪機,接地極的尺寸必須符合規(guī)范的要求和電阻的要求。地必須減少到10贅以確保設備快速接地。電流泄漏和電位均衡要求。取必要措施,改善和優(yōu)化接地極的性能,穩(wěn)定性和耐久性。力發(fā)電機接地裝置的性能會隨著時間的推移而發(fā)生變化,這將顯著影響放電容量。均衡接地裝置的潛力。
  地裝置的穩(wěn)定且持久的操作將確定并影響風力渦輪機的正常操作。們有兩種方法可以采取實際步驟來改善和優(yōu)化接地極性能的穩(wěn)定性和耐用性。高風力發(fā)電機組接地極的壽命。提高風機接地極的使用壽命,必須先選擇接地電極的材料。了確保風力渦輪機接地裝置的使用壽命長(約40年),建議接地電極材料為銅或鋼涂層銅。時,在接地裝置的構造過程中,還必須采取防腐措施:接地電極的原材料必須具有與連接件材料相同的電化學特性。定部件,以及在腐蝕性和潮濕的土壤環(huán)境中,良好的耐腐蝕性。如,銅接地極不能安裝在鍍鋅鋼或鋁上,除非它們的部件受到防腐蝕保護。取措施穩(wěn)定風力發(fā)電機接地裝置的接地電阻。先,為了確保接地裝置在使用期間沿著接地電極的整個長度具有永久導電連接,那么,取決于接地電極的狀態(tài)。接地裝置所在的地面,通常使用垂直接地電極來獲得不隨時間和季節(jié)變化的穩(wěn)定電阻;第三,風扇接地極必須與現(xiàn)有的埋地電纜,金屬導管和其他接地裝置保持安全距離,以防止相互干擾并影響接地值。
  力。線避雷器性能的改進和優(yōu)化應該考慮并詳細分析了用電環(huán)境,在不同的地方大電流系統(tǒng)和小型風力發(fā)電機的工作環(huán)境避雷器。SPD是否能夠處理其安裝點的任務的問題主要取決于它在喘振條件下所承受的應力,這取決于許多復雜和相關的參數(shù):1)SPD在SPD中的位置風力渦輪機,2)風力渦輪機的沖擊功率設備的耦合方法,3)風力渦輪機中雷電流的分布,4)與風力渦輪機相關的裝置的阻抗和電感。力發(fā)電機組,5)雷電干擾波形;其次,SPD通常完成其任務,也取決于SPD的工作環(huán)境,即SPD工作環(huán)境的溫度和濕度等氣象要素的影響。SPD。了提高SPD在線運行的性能,在決定SPD的位置時,必須充分考慮經(jīng)濟優(yōu)勢和技術優(yōu)勢的原則。擇SPD安裝位置的經(jīng)濟效益意味著SPD可以保護的風力設備的數(shù)量盡可能高。此,SPD必須安裝在風力渦輪機的風力渦輪機LPZ0和LPZ1的連接處;所謂的SPD安裝位置的技術優(yōu)勢在于SPD越接近受保護的風力渦輪機,其保護就越好。了安全地提高SPD在風力發(fā)電機組在線運行中的性能,必須特別注意其性能參數(shù)的選擇,降低其在線運行的安全風險。的SPD的性能參數(shù)的選擇,UC,最多的選擇和流量(在,IIMP,IMAX)的高度贊賞,避免SPD的安全性問題的在線操作。
  善和優(yōu)化SPD安全在線操作的性能,并降低SPD設備及其連接導體的寄生電感。了使SPD能夠在過電壓的作用下使用放電電流限制,有必要有效地降低其寄生電感。要方法如下:1)最小化SPD兩端連接線的長度,通常其長度必須為0.5米; 2)最小化由連接導體組成的環(huán)路面積; 3)多通道雷電流釋放方法;為了改善和優(yōu)化SPD安全在線操作的性能,還可以采用現(xiàn)代傳感器技術和網(wǎng)絡技術來改進對SPD在線運行狀態(tài)的監(jiān)控。SPD在線監(jiān)測系統(tǒng)可以使用物聯(lián)網(wǎng)架構構建,包括檢測層,傳輸層和應用層,實時檢測溫度和濕度SPD的操作環(huán)境,備用電源保護器的狀態(tài)以及SPD性能參數(shù)的狀態(tài)。營提供技術支持。之,從雷電損壞的角度來看,風力渦輪機的運行環(huán)境相對困難。了抵御雷電的侵襲,風力發(fā)電機組采取了全面的防雷措施。者從五個方面提出改進和優(yōu)化風力發(fā)電機組對雷電的綜合保護:優(yōu)化和改善風力機的雷電流泄漏路徑,葉片的防雷性能和機房的性能,接地裝置的性能以及SPD安全運行性能的優(yōu)化。施的內容和方法對風電場和風力發(fā)電機的設計,建造,檢驗和驗收具有實際的實際意義,為風電機組的持續(xù)可靠運行提供了實用的技術支持。
  本文轉載自
  銅包鋼絞線 http://www.bjzljg.cn

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