1. Kerusakan akibat sambaran petir pada generator turbin angin;

2. Kerusakan berupa sambaran petir;

3. Tindakan proteksi petir internal;

4. Koneksi ekuipotensial proteksi petir;

5. Tindakan perlindungan;

6. Perlindungan lonjakan arus.

Dengan meningkatnya kapasitas turbin angin dan skala pembangkit listrik tenaga angin, pengoperasian pembangkit listrik tenaga angin yang aman menjadi semakin penting.

Di antara banyak faktor yang mempengaruhi keselamatan pengoperasian ladang angin, sambaran petir merupakan aspek penting.Berdasarkan hasil penelitian petir

proteksi turbin angin, tulisan ini menjelaskan proses petir, mekanisme kerusakan dan tindakan proteksi petir pada turbin angin.

Karena pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi modern, kapasitas tunggal turbin angin menjadi semakin besar.Untuk

menyerap lebih banyak energi, tinggi hub dan diameter impeller meningkat.Ketinggian dan posisi pemasangan turbin angin menentukan hal itu

itu adalah saluran pilihan untuk sambaran petir.Selain itu, sejumlah besar peralatan listrik dan elektronik sensitif terkonsentrasi di dalamnya

turbin angin.Kerusakan akibat sambaran petir akan sangat besar.Oleh karena itu, sistem proteksi petir yang lengkap harus dipasang

untuk peralatan listrik dan elektronik di kipas angin.

1. Kerusakan akibat sambaran petir pada turbin angin

Bahaya petir terhadap pembangkit listrik tenaga angin biasanya terletak di daerah terbuka dan sangat tinggi, sehingga seluruh turbin angin terkena ancaman tersebut.

sambaran petir langsung, dan peluang tersambar petir langsung sebanding dengan nilai kuadrat tinggi benda.Pedang

Ketinggian turbin angin megawatt mencapai lebih dari 150m, sehingga bagian bilah turbin angin sangat rentan terhadap petir.Besar

sejumlah peralatan listrik dan elektronik terintegrasi di dalam kipas angin.Dapat dikatakan hampir semua jenis komponen elektronika dan elektrikal

peralatan yang biasa kita gunakan dapat ditemukan pada genset turbin angin, seperti kabinet saklar, motor, perangkat penggerak, konverter frekuensi, sensor,

aktuator, dan sistem bus yang sesuai.Perangkat ini terkonsentrasi di area kecil.Tidak ada keraguan bahwa lonjakan listrik dapat menimbulkan dampak yang cukup besar

kerusakan pada turbin angin.

Data turbin angin berikut disediakan oleh beberapa negara Eropa, termasuk data lebih dari 4000 turbin angin.Tabel 1 adalah ringkasan

dari kecelakaan ini terjadi di Jerman, Denmark dan Swedia.Jumlah kerusakan turbin angin akibat sambaran petir adalah 3,9 hingga 8 kali per 100 unit per

tahun.Menurut data statistik, 4-8 turbin angin di Eropa Utara rusak akibat petir setiap tahun untuk setiap 100 turbin angin.Ini berharga

mencatat bahwa meskipun komponen yang rusak berbeda, kerusakan akibat petir pada komponen sistem kendali menyumbang 40-50%.

2. Kerusakan berupa sambaran petir

Biasanya ada empat kasus kerusakan peralatan akibat sambaran petir.Pertama, peralatan rusak langsung akibat sambaran petir;Yang kedua adalah

bahwa pulsa petir menyusup ke dalam peralatan di sepanjang saluran sinyal, saluran listrik atau pipa logam lainnya yang terhubung dengan peralatan tersebut, menyebabkan

kerusakan peralatan;Ketiga, rusaknya badan landasan peralatan akibat “serangan balik” dari potensi tanah yang ditimbulkan

oleh potensi tinggi sesaat yang dihasilkan selama sambaran petir;Keempat, peralatan rusak karena cara pemasangan yang tidak tepat

atau posisi pemasangan, dan dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet yang disalurkan oleh petir di angkasa.

3. Tindakan proteksi petir internal

Konsep zona proteksi petir menjadi dasar perencanaan proteksi petir turbin angin secara komprehensif.Ini adalah metode desain untuk struktural

ruang untuk menciptakan lingkungan kompatibilitas elektromagnetik yang stabil dalam struktur.Kemampuan interferensi anti-elektromagnetik listrik berbeda

peralatan dalam struktur menentukan persyaratan untuk lingkungan elektromagnetik ruang ini.

Sebagai upaya proteksi, konsep zona proteksi petir tentunya mencakup interferensi elektromagnetik (interferensi konduktif dan

interferensi radiasi) harus dikurangi hingga kisaran yang dapat diterima pada batas zona proteksi petir.Oleh karena itu, bagian yang berbeda

struktur yang dilindungi dibagi lagi menjadi zona proteksi petir yang berbeda.Pembagian khusus zona proteksi petir terkait dengan

struktur turbin angin, dan bentuk serta bahan bangunan struktural juga harus dipertimbangkan.Dengan mengatur perangkat pelindung dan memasang

pelindung lonjakan arus, dampak petir di Zona 0A dari zona proteksi petir sangat berkurang ketika memasuki Zona 1, dan listrik dan

peralatan elektronik pada turbin angin dapat bekerja normal tanpa gangguan.

Sistem proteksi petir internal terdiri dari semua fasilitas untuk mengurangi efek elektromagnetik petir di area tersebut.Ini terutama mencakup petir

perlindungan koneksi ekuipotensial, tindakan pelindung dan perlindungan lonjakan arus.

4. Koneksi ekuipotensial proteksi petir

Sambungan ekuipotensial proteksi petir merupakan bagian penting dari sistem proteksi petir internal.Ikatan ekuipotensial bisa efektif

menekan beda potensial yang disebabkan oleh petir.Dalam sistem ikatan ekuipotensial proteksi petir, semua bagian konduktif saling berhubungan

untuk mengurangi beda potensial.Dalam desain ikatan ekuipotensial, luas penampang sambungan minimum harus dipertimbangkan sesuai

ke standar.Jaringan sambungan ekuipotensial yang lengkap juga mencakup sambungan ekuipotensial pipa logam serta saluran listrik dan sinyal,

yang harus disambungkan ke busbar pembumian utama melalui pelindung arus petir.

5. Tindakan perlindungan

Perangkat pelindung dapat mengurangi interferensi elektromagnetik.Karena kekhasan struktur turbin angin, jika tindakan pelindung dapat dilakukan

dipertimbangkan pada tahap desain, perangkat pelindung dapat direalisasikan dengan biaya lebih rendah.Ruang mesin harus dibuat menjadi cangkang logam tertutup, dan

komponen listrik dan elektronik yang relevan harus dipasang di kabinet saklar.Badan kabinet kabinet sakelar dan kontrol

kabinet harus memiliki efek perisai yang baik.Kabel antara peralatan berbeda di dasar menara dan ruang mesin harus dilengkapi dengan logam eksternal

lapisan pelindung.Untuk menekan interferensi, lapisan pelindung hanya efektif jika kedua ujung pelindung kabel tersambung ke

sabuk ikatan ekuipotensial.

6. Perlindungan lonjakan arus

Selain menggunakan tindakan pelindung untuk menekan sumber interferensi radiasi, tindakan perlindungan yang sesuai juga diperlukan

interferensi konduktif pada batas zona proteksi petir, sehingga peralatan listrik dan elektronik dapat bekerja dengan andal.Petir

arester harus digunakan pada batas zona proteksi petir 0A → 1, yang dapat menghasilkan arus petir dalam jumlah besar tanpa merusak

perlengkapan.Pelindung petir jenis ini disebut juga pelindung arus petir (pelindung petir kelas I).Mereka dapat membatasi tingginya

perbedaan potensial yang disebabkan oleh petir antara fasilitas logam yang diarde serta saluran listrik dan sinyal, dan membatasinya pada kisaran yang aman.Yang paling

Karakteristik penting dari pelindung arus petir adalah: menurut uji bentuk gelombang pulsa 10/350 μS, dapat menahan arus petir.Untuk

turbin angin, proteksi petir pada batas saluran listrik 0A → 1 diselesaikan pada sisi catu daya 400/690V.

Di daerah proteksi petir dan daerah proteksi petir berikutnya, hanya ada arus pulsa dengan energi kecil.Arus pulsa semacam ini

dihasilkan oleh tegangan lebih induksi eksternal atau lonjakan arus yang dihasilkan dari sistem.Peralatan proteksi untuk arus impuls semacam ini

disebut pelindung lonjakan arus (pelindung petir Kelas II).Gunakan bentuk gelombang arus pulsa 8/20 μS.Dari segi koordinasi energi, lonjakan

pelindung perlu dipasang di bagian hilir pelindung arus petir.

Mengingat aliran arus, misalnya untuk saluran telepon, arus petir pada konduktor harus diperkirakan sebesar 5%.Untuk Kelas III/IV

sistem proteksi petir, yaitu 5kA (10/350 μs)。

7. Kesimpulan

Energi petir sangat besar, dan mode sambaran petirnya rumit.Tindakan proteksi petir yang masuk akal dan tepat hanya dapat mengurangi

kerugian.Hanya terobosan dan penerapan teknologi baru yang dapat sepenuhnya melindungi dan memanfaatkan petir.Skema proteksi petir

analisis dan pembahasan sistem tenaga angin terutama harus mempertimbangkan desain sistem landasan tenaga angin.Karena tenaga angin di Cina adalah

terlibat dalam berbagai bentang alam geologi, sistem landasan tenaga angin dalam geologi yang berbeda dapat dirancang berdasarkan klasifikasi, dan berbeda

metode dapat diadopsi untuk memenuhi persyaratan ketahanan grounding.