تحلیل سیستم های حفاظت از صاعقه در توربین های بادی

چکیده

هدف این مطالعه، بررسی سیستم‌های حفاظت از صاعقه در توربین‌های بادی است. یکی از عوامل اصلی خسارت به تأسیسات الکتریکی بادی، صاعقه‌ها هستند. برای کاهش احتمال آسیب به این تأسیسات، ضروری است که عملکرد محافظت در برابر صاعقه تقویت شود. خاموشی زودهنگام یک توربین بادی به منظور جلوگیری از آسیب‌های ناشی از صاعقه می‌تواند منجر به کاهش عملکرد شود؛ بنابراین، باید از این وضعیت پرهیز کرد. از این رو، به منظور بهبود ویژگی‌های حفاظت از صاعقه در تأسیسات نیروگاهی بادی، مطالعه مکانیزم‌های صاعقه اهمیت ویژه‌ای دارد. در این مقاله، دو سیستم اصلی برای تحلیل سیستم‌های حفاظت از صاعقه در توربین‌های بادی معرفی می‌شود. این سیستم‌ها شامل روش‌های زمین‌سازی و تکنیک‌های شناسایی ابرهای رعد و برق اطراف توربین‌های بادی هستند.

در این مقاله، تدابیر مختلف زمین‌سازی ارائه شده است که شامل تغییر در گیرنده و قرار دادن کابل عایق‌دار روی هادی پایینی به منظور افزایش احتمال برخورد صاعقه با گیرنده می‌شود. همچنین، نقشه‌ای از تشکیل رهبران طوفانی و رهبران واکنشی که از گیرنده‌های تیغه‌های توربین بادی ناشی می‌شوند، به تصویر کشیده شده است. مشخصات سرعت چرخش بادی در حین عملکرد عادی، قبل و بعد از وقوع صاعقه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، انواع اصلی دستگاه‌های شناسایی صاعقه تحلیل شده‌اند. این مقاله به معرفی روش‌ها و تکنولوژی‌های نوین محافظت از صاعقه در توربین‌های بادی می‌پردازد.

مقدمه

توربین‌های بادی در افق، نه تنها پتانسیل تولید انرژی پاک را دارند، بلکه با خطرات ناشی از صاعقه نیز در ارتباط هستند. فراهم کردن حفاظت مؤثر در برابر صاعقه برای این توربین‌ها به یکی از پیش‌نیازهای اساسی برای تضمین ایمنی، قابلیت اطمینان و طول عمر این سیستم‌های اقتصادی تبدیل شده است. طوفان رعد و برق یک فرآیند جوی دینامیک است که شامل پدیده‌های جوی گوناگونی مانند وزش بادهای شدید، باران‌های سنگین و صاعقه‌های خطرناک می‌باشد. در طی طوفان رعد و برق، حرکات شدیدی در توده‌های هوایی رخ می‌دهد که با تشکیل ابرها و بارش باران همراه است. اما یکی از جذاب‌ترین و در عین حال خطرناک‌ترین جنبه‌های یک طوفان رعد و برق، پدیده صاعقه است.

صاعقه پدیده‌ای است که به تخلیه‌های الکتریکی در جو مربوط می‌شود. این پدیده به دلیل تجمع و تخلیه بار الکتریکی بین ابرها یا بین یک ابر و زمین بروز می‌کند. در ناحیه طوفانی، مناطق مختلفی از بار الکتریکی شکل می‌گیرد که در آن بارهای منفی و مثبت در لایه‌های بالایی و پایینی جو تجمع می‌کنند.

بسیار اهمیت دارد که درک کنیم در داخل یک ابر طوفانی، حرکات عمودی شدیدی رخ می‌دهد. جریانات صعودی هوای گرم و مرطوب می‌توانند با جریانات نازلی هوای سرد برخورد کرده و به تقویت بار الکتریکی کمک کنند. این روند به ایجاد و تشدید تخلیه‌های صاعقه در داخل ابرها و بین ابر و زمین منجر می‌شود. همچنین، اشیاء تیز مانند ساختمان‌های بلند، درختان و قله‌های کوه می‌توانند میدان الکتریکی را به شدت تقویت کنند و صاعقه را به سمت خود جذب نمایند. هنگامی که صاعقه به این اشیاء برخورد می‌کند، انرژی به سرعت آزاد می‌شود که می‌تواند به آتش‌سوزی، تخریب و حتی آسیب به انسان‌ها منجر شود. فناوری‌های مدرن به ایجاد سازه‌هایی که در برابر صاعقه مقاوم هستند، از جمله توربین‌های بادی، کمک می‌کنند. تولیدکنندگان با استفاده از روش‌های مختلفی نظیر مش‌های هادی، میله‌های صاعقه و سیستم‌های زمین‌سازی ویژه، سعی در کاهش خطر آسیب‌های ناشی از صاعقه دارند. اما همچنان باید توجه داشت که صاعقه یک پدیده قوی و غیرقابل پیش‌بینی است و خطر برخورد با آن به‌طور کامل قابل حذف نیست. در زمان وقوع طوفان‌های رعد و برق، اتخاذ تدابیر لازم برای کاهش خطر آسیب و خسارت ناشی از صاعقه اهمیت بسیار دارد.

حفاظت در برابر صاعقه برای توربین‌های بادی یک جنبه بسیار حیاتی از ایمنی آن‌ها است. توربین‌های بادی که به ارتفاعی بالای 30 متر می‌رسند، به دلیل قرارگیری بالاتر از نواحی اطراف، در معرض خطر بیشتری برای برخورد صاعقه قرار دارند. در ادامه به چند احتیاط و سیستم‌های حفاظتی از صاعقه که می‌توانند در توربین‌های بادی به کار گرفته شوند، اشاره می‌شود:

1) زمین‌گذاری

سیستم زمین‌گذاری (Grounding) به عنوان پایه‌گذار حفاظت از صاعقه عمل می‌کند. توربین‌های بادی نیازمند یک زمین‌گذاری مطمئن هستند که شامل الکترودهای زمینی عمیق است و به ساختارهای اصلی توربین متصل می‌شود.

2) میله‌های صاعقه

نصب میله‌های صاعقه (Lightning rods) به طور قابل توجهی در جذب صاعقه و تخلیه آن از ساختار توربین بادی مؤثر است. این میله‌ها می‌توانند شامل هادی‌های فلزی باشند که در ارتفاع و نزدیک به توربین بادی قرار داده شده‌اند.

3) سیستم حفاظت از نوسانات

فراتر از میله‌های صاعقه، توربین‌های بادی باید به سیستم‌های حفاظت از نوسانات (Surge protection system) مجهز باشند تا در صورت وقوع یک ضربه مستقیم صاعقه، تجهیزات الکتریکی دچار آسیب نشوند.

4) مدیریت حفاظت از صاعقه

برای حفاظت مؤثر، توربین‌های بادی باید به سیستم‌های مدیریت حفاظت از صاعقه (Lightning protection management systems) مجهز شوند. این سیستم‌ها قادرند وجود صاعقه در اطراف را شناسایی کرده و اقداماتی مناسب، نظیر خاموش کردن تجهیزات الکتریکی یا سوئیچ به منبع پشتیبان، انجام دهند.

5) نگهداری منظم

نگهداری منظم از سیستم‌های حفاظت از صاعقه اهمیت بالایی دارد. این شامل بررسی مستمر زمین‌گذاری، میله‌های صاعقه و سیستم‌های کنترلی می‌شود تا اطمینان حاصل شود که همه اجزا به درستی کار می‌کنند.

حال بیایید به بررسی سیستم کلی حفاظت از صاعقه در توربین‌های بادی بپردازیم. سیستم‌های الکترونیکی در بدنه نازله به نوسانات ولتاژ یا پالس‌های جریان حساس هستند. بنابراین، اگر بدنه گوندولا رسانا باشد، می‌تواند به عنوان یک قفس فارادای عمل کند و از سیستم‌های الکترونیکی محافظت نماید. در صورتی که ماده گوندولا غیررسانا باشد، برای ایجاد یک قفس فارادای لازم است از مش‌های فلزی با قابلیت هدایتی بالا استفاده شود. همچنین، کابینت‌های توزیع، کابینت‌های کنترل و کابل‌های متصل در نازله باید عایق‌گذاری شوند.

شکل ۱. طرح تشکیل رهبرهای طوفانی و رهبران پاسخ‌دهنده که از گیرنده‌های تیغه توربین بادی به وجود می‌آیند.

گیرنده‌ها (Receptors) تجهیزاتی هستند که برای حفاظت از تیغه‌های توربین بادی در انتهای آن‌ها نصب می‌شوند (شکل ۱). جریان صاعقه‌ای که وارد گیرنده می‌شود، از طریق سیم نازلی به تیغه، گوندولا و برج منتقل شده و در نهایت به زمین راه‌ پیدا می‌کند. تیغه در صورت برخورد صاعقه به گیرنده، معمولاً دچار آسیب جدی نمی‌شود، اما احتمال آسیب به گیرنده در اثر جریان بالای صاعقه وجود دارد. برای مدیریت این موارد، گیرنده‌هایی با مواد هدایتی حرارتی بالا توسعه داده شده‌اند. همه صاعقه‌ها به سمت گیرنده‌های توربین بادی نمی‌آیند و گاهی صاعقه به تیغه نفوذ کرده و از طریق هادی نازلی درون تیغه تخلیه می‌شود. این روش می‌تواند به سطح تیغه آسیب رسانده و در برخی مواقع منجر به خرد شدن آن شود، که آسیب به توربین بادی را به همراه دارد. بنابراین، وجود یک سیستم حفاظت از صاعقه برای تیغه‌ها ضروری است تا احتمال چنین آسیب‌هایی به حداقل برسد. برخی صاعقه‌ها به سطح تیغه برخورد کرده و به هادی داخل تیغه نفوذ می‌کنند که این موضوع، آسیب‌های شدید به تیغه را به دنبال دارد؛ به‌ویژه که ضربات صاعقه به طور معمول در نواحی حدود ۵ میلی‌متر از انتهای تیغه متمرکز می‌شوند. برای جلوگیری از این مسائل، باید تمامی قطعات فلزی با پوشش‌های عایق درمان شوند. برخی از تولیدکنندگان تیغه، تیغه‌هایی را طراحی کرده‌اند که از سیم‌های عایق شده به عنوان هادی‌های نازلی استفاده می‌کنند، که این کار احتمال برخورد صاعقه به ناحیه نزدیک به گیرنده را کاهش می‌دهد.

عملکرد توربین بادی قبل و بعد از برخورد صاعقه

عملکرد یک توربین بادی قبل و بعد از برخورد صاعقه می‌تواند به شدت تحت تأثیر آسیب‌های ایجاد شده بر ساختار و اجزای آن قرار گیرد. پیش از وقوع صاعقه، توربین بادی در شرایط اولیه خود عملکرد بهینه‌ای دارد؛ تیغه‌ها در اثر وزش باد می‌چرخند و ژنراتور به تولید برق می‌پردازد. سیستم‌های کنترلی نیز به طور مداوم سرعت باد را رصد کرده و عملکرد توربین را بهینه می‌کنند. اما پس از برخورد صاعقه، وضعیت توربین می‌تواند به طور قابل‌توجهی تغییر کند. آسیب می‌تواند به اجزای مختلفی از جمله تیغه‌ها، سیستم الکتریکی و تجهیزات کنترلی وارد شود. در صورتی که آسیب فقط محدود به اجزای مکانیکی باشد، ممکن است توربین بادی با تغییرات نسبتا کمی به کار خود ادامه دهد. اما اگر آسیب به سیستم الکتریکی یا اجزای کنترلی باشد، عملکرد توربین ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد. در برخی مواقع، برای جلوگیری از آسیب بیشتر یا تضمین ایمنی کارکنان، امکان دارد توربین به حالت غیرفعال درآید. بعد از وقوع صاعقه، لازم است بررسی و ارزیابی دقیقی از خسارات انجام گیرد تا میزان کارهای بازسازی تعیین شده و اطمینان حاصل شود که ادامه عملکرد توربین بادی ایمن است.

شکل ۲ ویژگی‌های سرعت چرخش باد را در شرایط عادی، پیش از برخورد صاعقه و بعد از آن نشان می‌دهد.

شکل ۲. ویژگی‌های سرعت چرخش باد در حالت عادی، قبل و بعد از برخورد صاعقه.

2. مواد و روش‌ها

سیستم زمین‌گذاری

سیستم زمین‌گذاری یک توربین بادی (شکل ۳) نقش کلیدی در فراهم کردن ایمنی و حفاظت از تجهیزات در برابر ضربات صاعقه و نوسانات الکتریکی دارد. این سیستم از مجموعه‌ای از هادی‌های زمین و الکترودها تشکیل شده که جریان الکتریکی را از ساختارها و تجهیزات به زمین هدایت می‌کند. به محض اینکه صاعقه به یک گیرنده، نظیر تیغه توربین بادی، ضربه می‌زند، سیستم زمین‌گذاری مسیری کارآمد برای هدایت جریان صاعقه به زمین فراهم می‌آورد. این عمل می‌تواند از آسیب‌های جدی به تجهیزات جلوگیری کرده و خطر آتش‌سوزی یا شوک الکتریکی را به حداقل برساند.

شکل ۳. سیستم زمین‌گذاری برای نصب‌های برقی بادی.

اجزای کلیدی سیستم زمین‌گیری

اجزای کلیدی یک سیستم زمین‌گیری، شامل تجهیزاتی در پایه‌های برج یا تیرک و همچنین دستگاه‌های زمین‌گیری اضافی است. این دستگاه‌ها ممکن است شامل الکترودهای حلقه‌ای یا عمیق باشد که در زمین اطراف پایه سازه نصب می‌شوند. هدف از این کار، کاهش مقاومت زمین است تا جریان صاعقه به‌طور مؤثر تخلیه شده و از بالا رفتن پتانسیل زمین در اطراف مزرعه بادی جلوگیری گردد. علاوه بر این، سیستم زمین‌گیری توربین بادی ممکن است شامل تجهیزات نظارتی باشد که وضعیت زمین‌گیری را به‌طور مداوم پایش می‌کند. این ویژگی، امکان شناسایی سریع مشکلات در سیستم زمین‌گیری و انجام اقدامات اصلاحی را فراهم می‌آورد؛ بدین ترتیب احتمال آسیب به تجهیزات و ایمنی پرسنل به طرز قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. همچنین، مهندسان طراحی مزرعه بادی باید عوامل مختلفی از جمله شرایط جوی محلی و ویژگی‌های زمین‌شناسی را هنگام طراحی سیستم زمین‌گیری در نظر بگیرند. این اقدام به تطابق طراحی و محل عناصر زمین‌گیری با شرایط عملیاتی خاص کمک کرده و حفاظت بهینه‌ای در برابر صاعقه و نوسانات ارائه می‌دهد.

به‌طور کلی، سیستم زمین‌گیری یک توربین بادی به عنوان بخش ضروری برای اطمینان از عملیات ایمن و قابل اعتماد در زمان طوفان و صاعقه به شمار می‌آید و کارایی آن تأثیر مستقیمی بر روی حفاظت از تجهیزات، پرسنل و محیط‌زیست دارد [12-15].

دستگاه‌های تشخیص صاعقه

در کل، چهار نوع اصلی از دستگاه‌های تشخیص صاعقه وجود دارد:

1. نوع کویل سلونوئید برج.
2. نوع کویل روگوسکی، برج.
3. کویل روگوسکی (برای سیم زمین).
4. کویل روگوسکی (برای هادی پایین‌دست).

این دستگاه‌ها با استفاده از حسگرهای جریان، جریان صاعقه را اندازه‌گیری کرده و در صورت برخورد صاعقه به یک توربین بادی، فعال می‌شوند.

نوع کویل سلونوئید برج

این دستگاه معمولاً در یک سیستم تشخیص صاعقه نصب می‌شود. هنگامی که صاعقه به یک توربین بادی برخورد می‌کند، تجهیزات، میدان مغناطیسی موقتی که توسط جریان صاعقه در برج ایجاد شده را شناسایی می‌کنند. این نوع دستگاه به خاطر هزینه پایین و سهولت نصب بسیار محبوب است، اما معایبی نیز دارد. در صورتی که صاعقه به خود توربین بادی برخورد نکند، بلکه به نواحی اطراف آن برخورد کند، ولتاژی بین ترمینال‌های خروجی کویل سلونوئید ایجاد می‌شود. این ولتاژ ممکن است از آستانه تشخیص فراتر برود و در این حالت، دستگاه ممکن است به‌طور نادرست وزش باد و ضربه نصب را شناسایی کند. سازندگان این نوع تجهیزات، آستانه تشخیص را افزایش داده‌اند تا تعداد چنین خطاهایی کاهش یابد، اما این مشکل همچنان پابرجاست.

کویل روگوسکی نوع برج

این کویل دور برج قرار می‌گیرد و به‌عنوان حسگری عمل می‌کند که جریان صاعقه‌ای را که از طریق برج عبور می‌کند تشخیص می‌دهد. این حسگر به برخورد صاعقه در نواحی مجاور توربین بادی واکنشی نشان نمی‌دهد که دقت شناسایی برخورد مستقیم صاعقه به توربین بادی را افزایش می‌دهد. با توجه به باند فرکانسی وسیع از 0.1 هرتز تا 0.96 مگاهرتز، این کویل قادر به جمع‌آوری پارامترهای جریان صاعقه مرتبط با آسیب به توربین، نظیر حداکثر جریان صاعقه و بار الکتریکی است. مع‌هذا، این نوع دستگاه معمولاً هزینه‌بر است، اما در سال‌های اخیر کاهش قیمت‌های قابل توجهی به دلیل معرفی محدودیت‌های عملکردی جدید رخ داده است [16-18].

کویل روگوسکی (برای سیم زمین)

این کویل بر روی سیم زمین سیستم زمین‌گیری نصب می‌شود و جریان شنت را در هنگام برخورد صاعقه به توربین بادی شناسایی می‌کند، به این ترتیب نشان می‌دهد که توربین مورد اصابت قرار گرفته است. پیش از استفاده از این دستگاه‌ها، مشخص کردن رابطه بین جریان صاعقه‌ای که از طریق توربین بادی عبور می‌کند و جریان شنت که از طریق سیم زمین عبور می‌کند، ضروری است. بر اساس این وابستگی، آستانه تشخیص تنظیم می‌شود. لازم به ذکر است که توربین بادی دارای درایو الکترونیک و دیگر دستگاه‌هایی است که ممکن است نویز ایجاد کنند و در برخی موارد نویز دائمی بر روی خط زمین تأثیر می‌گذارد. بنابراین، استفاده از این نوع تجهیزات زمانی که جریان نویز از آستانه جریان فراتر می‌رود، توصیه نمی‌شود.

کویل روگوسکی (برای هادی پایین‌دست)

این کویل‌ها به هادی‌های پایین‌دست (از گیرنده‌ها) متصل می‌شوند. هنگامی که صاعقه برخورد می‌کند، جریان در توربین بادی شناسایی شده و این امکان را می‌دهد که مشخص گردد کدام تیغه مورد اصابت قرار گرفته است. با این حال، چند معایب نیز وجود دارد. ابتدا، حسگرها باید در بخش چرخشی توربین بادی نصب شوند، که به این معنی است که تجهیزات اندازه‌گیری باید به هادی تیغه درونی و مرکزی وصل گردند. دوم، در برخی از توربین‌های بادی، محور و تیغه‌ها مهر و موم هستند، بنابراین لازم است راهی برای ارتباط بین فرستنده‌های نصب شده در آن‌ها و گیرنده موجود در نازل توسعه یابد [19-22].

سیستم‌های تشخیص ابرهای رعد و برق نزدیک به توربین‌های بادی

استفاده از سیستم‌های تشخیص ابرهای طوفانی نزدیک به توربین‌های بادی برای تضمین ایمنی پرسنل و تجهیزات، امری بسیار حیاتی است. در زیر به برخی از اجزای اصلی و روش‌هایی که می‌توان در چنین سیستم‌هایی به کار گرفت، اشاره شده است:

1. سیستم‌های راداری تشخیص صاعقه: نصب سیستم‌های راداری تخصصی که قادر هستند صاعقه را در نزدیکی توربین‌های بادی شناسایی کرده و مکان دقیق آن را مشخص کنند.
2. حسگرهای هواشناسی: نصب حسگرهای هواشناسی بر روی توربین‌های بادی برای پایش مستمر پارامترهای جوی مانند فشار، رطوبت، دما و سرعت باد. این داده‌ها می‌توانند در شناسایی ابرهای رعد و برق در حال نزدیک شدن به کار آیند.
3. سیستم‌های پایش وضعیت تجهیزات: استفاده از سیستم‌های پایش وضعیت تجهیزاتی که می‌توانند تداخل الکترومغناطیسی ناشی از صاعقه را شناسایی و به‌طور خودکار اقداماتی برای محافظت از تجهیزات انجام دهند.
4. سیستم‌های کنترل خودکار: توسعه سیستم‌های کنترل خودکار که می‌توانند به‌طور خودکار عملیات توربین‌های بادی را در شرایط فعال بودن صاعقه تنظیم کنند، به‌عنوان مثال، با کاهش سرعت چرخش تیغه‌ها یا توقف موقت عملیات نصب [23-25].

روش های شناسایی ابرهای رعد و برق نزدیک به توربین های بادی

برای شناسایی ابرهای رعد و برق نزدیک به توربین‌های بادی، دو رویکرد اصلی وجود دارد. رویکرد اول بر پایه اندازه‌گیری میدان الکترواستاتیک (electrostatic field) در اطراف توربین‌ها استوار است. به محض نزدیک شدن طوفان، این میدان به طرز قابل توجهی افزایش می‌یابد. تحقیقات نشان داده‌اند که ارتباط معناداری بین این میدان الکترواستاتیک و احتمال صاعقه زدن به توربین وجود دارد. در 85٪ موارد، در صورتی که آستانه میدان به درستی تعیین شود، می‌توان نیروگاه را پیش از وقوع صاعقه خاموش کرد. با این حال، کاهش آستانه میدان، هرچند ممکن است احتمال صاعقه زدن به توربین را کاهش دهد، ولی می‌تواند سبب افزایش زمان خاموشی و کاهش استفاده از توربین گردد.

رویکرد دوم از یک سیستم مکان‌یابی صاعقه (lightning location system) بهره می‌برد. این سیستم قادر است صاعقه‌هایی که نزدیک به توربین‌های بادی روی می‌دهند را نظارت کرده و ابرهای رعد و برق نزدیک را شناسایی کند. این روش همچنین می‌تواند طوفان‌های رعد و برقی که از فاصله‌ای دورتر شروع می‌شوند را شناسایی کند و زمان بیشتری برای اتخاذ تصمیم در مورد خاموش کردن نیروگاه فراهم کند. با این وجود، برای طوفان‌های رعد و برقی زمستانی که به ندرت منجر به صاعقه می‌شوند اما ممکن است به سرعت در نزدیکی توربین‌ها گسترش یابند، روش اول مبتنی بر اندازه‌گیری میدان‌های الکترواستاتیک محلی می‌تواند کارآمدتر باشد [26-28]. هدف نهایی این سیستم‌ها اطمینان از عملکرد ایمن و قابل اعتماد توربین‌های بادی در شرایط رعد و برق، کاهش خطرات و افزایش ایمنی پرسنل و تجهیزات است.

نتیجه‌گیری

در غیاب یک سیستم مؤثر برای حفاظت از صاعقه در یک توربین بادی، تخلیه صاعقه ممکن است آسیب‌هایی به سیستم‌های کنترل، سیستم‌های الکتریکی، تیغه‌ها و دیگر اجزای مکانیکی وارد کند. بنابراین، در طراحی توربین‌های بادی، شناسایی دقیق خطرات بالقوه و توجه ویژه به طراحی سیستم حفاظت از صاعقه بسیار ضروری است. به همین منظور، یک سیستم کارآمد با بهره‌گیری از تحلیل عددی میدان الکترومغناطیسی در سیستم‌های زمین‌کردن توسعه یافته است. علاوه بر این، یک سیستم شناسایی خودکار پیشنهاد شده است که به دقت صاعقه‌های نزدیک را شناسایی کرده، سطح آسیب ناشی از صاعقه را تخمین می‌زند و مشخص می‌کند که آیا توربین نیاز به تعمیر دارد یا می‌تواند به کار خود ادامه دهد. مطالعاتی نیز برای شناسایی نزدیک شدن ابرهای رعد و برق و تعیین احتمال برخورد آنها با توربین‌های بادی انجام شده است. اقدامات پیشنهادی به بهبود عملکرد حفاظت از توربین‌های بادی در برابر صاعقه کمک خواهد کرد.

منابع

• [1]. Mammadov N., Mukhtarova K. “ANALYSIS OF THE SMART GRID SYSTEM FOR RENEWABLE ENERGY SOURCES”, Journal «Universum: technical sciences”, № 2 (107), pp. 64-67, 2023
• [2]. Nijat Mammadov, “Analysis of systems and methods of emergency braking of wind turbines”. International Science Journal of Engineering & Agriculture, Vol. 2, № 2, pp. 147-152, Ukraine, April 2023
• [3]. Mammadov N.S., Rzayeva S.V., Ganiyeva N.A., “Analisys of synchronized asynchronous generator for a wind electric installation”, Przegląd Elektrotechniczny, №5, 2023, pp.37-40, doi:10.15199/48.2023.05.07
• [4]. Mammadov N.S., “Vibration research in wind turbines”, XV International Scientific and Practical Conference «The main directions of the development of scientific research», Helsinki, Finland, 2023, pp. 345-346
• [5]. Csanyi E. “Lightning and surge protection of multi-megawatt wind turbines” // EEP — Electrical Engineering Portal, 2014 –pp. 35-38
• [6]. Fisher F. A., Plumer J. A., Perala R. A. “Lightning protection of Aircraft”, 2 edition. Lightning Technologies Inc, 2000 – pp.45-54
• [7]. Radicevic B. M., Savic M. S. “Experimental research on the influence of wind turbine blade rotation on the characteristics of atmospheric discharges” // IEEE Transactions on Energy Conversion. 2011 – Vol. 26. – pp. 1100–1190.
• [8]. Gao L. “Characteristics of Streamer Discharges in Air and along Insulating Surfaces”/ Institute of High Voltage Research, Uppsala University, Sweden, PhD thesis, 2000 – pp.145-146
• [9]. Ayub A. S., Siew W. H., MacGregor S. J. “Lightning protection of wind turbine blades-an alternative approach” // AsiaPacific International Conference on Lightning. 2011 – pp. 925–946.
• [10]. Yokoyama S., Honjo N., Yasuda Y. “Causes of wind turbine blade damages due to lightning and future research target to get better protection measures” // Intern. Conference on Lightning Protection. 2014- pp. 800–830
• [11]. Yamamoto K., Honjo N. Latest trends in technologies for sound operation of wind turbines against lightning // Electr Eng Jpn., 2018
• [12]. Glushakow B. Effective lightning protection for wind turbine generators // IEEE Transactions on Energy Conversion. 2007 – Vol. 22. – pp. 200–222.
• [13]. Mammadov N.S. “Methods for improving the energy efficiency of wind turbines at low wind speeds”, Vestnik Nauki journal, 2023 – No 4 (61) – T.2 – pp. 230-233
• [14]. Mammadov N.S., Aliyeva G.A. “Energy efficiency improving of a wind electric installation using a thyristor switching system for the stator winding of a two-speed asynchronous generator”, IJTPE, Issue 55, Volume 55, Number 2 , pp. 285-290, June 2023
• [15]. Rzayeva S.V., Mammadov N.S., Ganiyeva N.A. “Overvoltages during Single-Phase Earth Fault in Neutral-Isolated Networks (10÷ 35) kV”, Journal of Energy Research and Reviews 2023 -13 (1) – pp.7-13
• [16]. Rzayeva S.V., Mammadov N.S., Ganiyeva N.A. “Neutral grounding mode in the 6-35 kv network through an arcing reactor and organization of relay protection against singlephase ground faults”, Deutsche Internationale Zeitschrift für Zeitgenössische Wissenschaft, 2023 – №42
• [17]. Pastromas, S.; Pyrgioti, E. Protection Measures on Wind Turbines against Lightning Strikes. In Proceedings of the International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ’17), Malaga, Spain, April 2017 – №4–6 – pp.388–393.
• [18]. Kalair, A.; Abas, N.; Khan, N. Lightning interactions with humans and lifelines. J. Light. Res. 2013 – №5 – pp. 11–28.

منابع

1. [19]. Nasiri, M.J.; Homaee, O.; Najafi, A.; Jasinski, M.; Leonowicz, Z. تحلیل اثر امپدانس کانال صاعقه بر ولتاژهای القایی در توربین‌های بادی. ارائه شده در کنفرانس بین‌المللی IEEE 2022 در زمینه محیط زیست و مهندسی برق و سیستم‌های قدرت صنعتی و تجاری اروپا (EEEIC / I&CPS Europe)، پراگ، جمهوری چک، 28 ژوئن–1 ژوئیه 2022 – صفحات 1–6.
2. [20]. Ilkin Marufov، Aynura Allahverdiyeva، Nijat Mammadov، “تحلیل ویژگی‌های کاربردی القاگرهای ساختار سیلندری به‌طور کلی و به‌خصوص در توربین‌های بادی با محور عمودی”، PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY، R. 99 NR 10/2023، صفحات 196-199.
3. [21]. Nijat Mammadov، Ilkin Marufov، Saadat Shikhaliyeva، Gulnara Aliyeva، Saida Kerimova، “تحقیق در زمینه روش‌های کنترل قدرت در توربین‌های بادی”، PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY، R.100 NR 5/2024، صفحات 236-239.
4. [22]. N.M.Pirieva، S.V.Rzaeva، S.N.Talibov “تحلیل دستگاه‌های حفاظت از اضافه ولتاژ در شبکه‌های برق” “Internauka”: مجله علمی – شماره 43 (266). بخش 3. مسکو، 2022. صفحات 14-17.
5. [23]. N.M. Piriyeva، S.V.Rzayeva، E.M,.Mustafazadeh. “ارزیابی کاربرد روش‌ها و تجهیزات مختلف برای حفاظت از ولتاژ اضطراری در شبکه‌های برق 6-10 کیلو ولت تأسیسات تولید نفت.” ، Internauka، 2022. شماره 39(262). صفحات 40-44.
6. [24]. Safiev E.S.، Piriyeva N.M.، Baqırov Q.T. “تحلیل کاربرد میله‌های صاعقه فعال در اشیاء حفاظت از صاعقه.” Interscience: مجله علمی الکترونیکی 2023. شماره 6(276). صفحات 14-17.
7. [25]. Ilkin Marufov، Najiba Piriyeva، Nijat Mammadov، شُکُفَه اسماعیlova، “محاسبه پارامترهای سیستم توربین-جنراتور بادی با محور عمودی و القاگر معلق” Przegląd elektrotechniczny – 2024 – شماره 2 – صفحات 135-139.
8. [26]. I.M. Marufov، N.S. Mammadov، K.M. Mukhtarova، N.A. Ganiyeva، G.A. Aliyeva “محاسبه پارامترهای اصلی دستگاه القاگر معلق مورد استفاده در جنراتورهای بادی با محور عمودی”. مجله بین‌المللی مسائل فنی و فیزیکی مهندسی” (IJTPE)، شماره 54، جلد 15، شماره 1، صفحات 184-189، مارس 2023.
9. [27]. Piriyeva N.M، Kerimzade G.S.، “مدل ریاضی برای محاسبه دستگاه‌های الکتریکی مبتنی بر القاگرهای معلق”، IJ TPE Journal، شماره 55. جلد 15 . شماره 2، (شماره سریال № 0055-1502- 0623)، IJTPE – ژوئن 2023. صفحات 274-280.
10. [28]. Piriyeva N.M، Kerimzade G.S. “بهره‌وری الکترومغناطیسی در القاگرها و روش‌های بهبود آن” Przeglad Elektrotechniczny. R.99 NR 06/2023، لهستان، صفحات 204-207.

منبع و شناسه ناشر: PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY، ISSN 0033-2097، R. 100 NR 9/2024. doi:10.15199/48.2024.09.38

به‌وسیلۀ PQBlog منتشر شده است

مهندس برق

بیشتر پست‌ها را ببینید

پرسش‌های متداول

مزایای سیستم‌های حفاظت از صاعقه چیست؟

کاهش خطر آسیب به تجهیزات و افزایش عمر توربین‌ها.

آیا تمام توربین‌های بادی نیاز به حفاظ دارند؟

بله، به خصوص توربین‌هایی که بیش از 30 متر ارتفاع دارند.

چگونه می‌توان خطر صاعقه را کاهش داد؟

با استفاده از سیستم‌های grounding و میله‌های صاعقه.

تأثیر صاعقه بر عملکرد توربین‌های بادی چیست؟

می‌تواند منجر به خسارت‌های جدی و کاهش کارایی شود.

آیا فناوری‌های جدید می‌توانند در برابر صاعقه مؤثرتر باشند؟

بله، توسعه فناوری‌های جدید می‌تواند به بهبود حفاظت کمک کند.

منبع: powerquality.blog