I. Protecció contra el llamp de la fulla de l’aerogenerador i la protecció de llamps del transformador de caixa
Principi de coordinació del sistema
El modern sistema de protecció contra els llamps de la fulla de l’aerogenerador adopta el sistema de “conductor del terminal de llamps”, que forma un canal de descàrrega d’impedància de baixa impedància a través de la combinació del terminal de llamp pre-fixat de la fulla i el conductor de la fibra de carboni cap avall. Com a equip bàsic de la unitat, el transformador de la caixa ha d’estar equipat amb un llamp d’òxid de metall (MOA) per aconseguir una protecció secundària. La clau del treball coordinat dels dos rau en el control potencial del saldo de la ruta de descàrrega.
Requisits d’especificació de distància de protecció
La pràctica d’enginyeria demostra que quan la distància entre el punt de posada a terra del sistema d’inducció dels llamps i el transformador de la caixa MOA supera els 50 metres, la vaga de llamps pot generar una diferència potencial de més de 15kV. Es recomana adoptar l'arquitectura "Double Ring Grounding Network + interconnexió de diversos punts" per assegurar-se que la distància entre tots dos sigui inferior o igual a 50 metres. Les dades mesurades d’un parc eòlic a Mongòlia interior mostren que la pressió residual a l’extrem de l’equip es redueix un 42% i la intensitat d’interferència electromagnètica es redueix un 58% a una distància de 35 metres.
Errors típics de disseny
(1) Conjecció excessiva en un sol dispositiu de protecció de llamps i desemparament de la coordinació a nivell del sistema
(2) El disseny segmentat de la xarxa de posada a terra condueix a un gradient potencial anormal
(3) Ús de cables ordinaris en lloc de conductors de fuites dedicats
(4) Falta en considerar l'impacte de la distribució de corrents de llamp dinàmic a la selecció de MOA
II. Optimització del sistema de posada a terra per a les estacions d’energia fotovoltaica del desert
Reptes de les característiques geològiques
La resistivitat típica del sòl del desert pot arribar a més de 5000Ω · m. La resistència a terra de la freqüència de potència dels elèctrodes de terra vertical convencionals (3M de profunditat) és superior a 120Ω, que no poden complir el requisit d’especificació inferior o igual a 4Ω per a matrius fotovoltaiques. L’entorn sec i calent fa que la taxa de fallada de la resistència química tradicional redueixi els agents per arribar al 70% en un termini de 3 mesos.
Sistema de tecnologia de reducció de resistència composta
(1) Mòdul de terra de bentonita: utilitzeu MX -6 mòdul de bentonita basat en sodi amb una mida de 600 × 400 × 60mm. L’àrea de difusió efectiva d’un sol mòdul és de 18㎡. En paral·lel, manteniu un espai de 3 vegades la longitud del mòdul per formar una xarxa de difusió tridimensional.
(2) Ion slow-release system: PH-9 slow-release agent is configured, containing metal salt ratio: 32% magnesium sulfate + 15% copper sulfate + 23% sodium chloride. It is continuously released at a rate of 3.5g/(cm²·year) through a ceramic slow-release tube to maintain soil ion concentration>0. 6mol/l.
Punts clau del control de la construcció
(1) Adoptar la disposició de quadrícules en forma de "丰", la profunditat principal de la graella superior o igual a 1,2m
(2) Requadreu la capa mixta de xip de fusta d'argila de 20cm de gruix (3: 1) al voltant del mòdul
(3) La connexió de nodes adopta soldadura exotèrmica, longitud de solapament superior o igual a 100mm
(4) detectar regularment la concentració d'ions, cicle de reposició inferior o igual a 18 mesos
Iii. Comparació de casos típics
Després d’adoptar aquest esquema, una central fotovoltaica de 200MW a Gansu:
Resistència inicial a terra: 3,8Ω (valor estàndard 4Ω)
Resistance value after 3 years: 4.2Ω (conventional scheme >15Ω en el mateix període)
La taxa de danys dels llamps va disminuir un 83%
El cost de manteniment anual va disminuir un 65%
Conclusió:
El nou sistema de protecció dels llamps soluciona efectivament el problema de la protecció i la posada a terra en l’entorn especial de les noves estacions d’energia mitjançant un disseny precís de coordinació electromagnètica i innovació tecnològica de materials. En els projectes reals, és necessari optimitzar dinàmicament els paràmetres en combinació amb les dades d’exploració geològica, establir un sistema de control de cicle de vida complet i assegurar el funcionament continu i fiable del sistema de protecció.