ГОСТ Р 54418.24-2023 (МЭК 61400-24:2019) Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 24. Молниезащита

     8.6 Электрические системы высокого напряжения

Крупные ВЭУ обычно подключены через высоковольтный трансформатор к подземной высоковольтной кабельной системе, которая может подсоединять группу ВЭУ либо напрямую к сети, либо к трансформаторной подстанции, повышающей напряжение до уровня распределительной системы.

Высоковольтный трансформатор ВЭУ обычно размещают в гондоле, внизу мачты или рядом с мачтой установки ВЭУ.

Высоковольтные устройства защиты от импульсных перенапряжений обычно называют высоковольтными разрядниками. Применяемые для ВЭУ высоковольтные разрядники служат для защиты трансформатора и высоковольтной системы в целом от повышения электрического потенциала земли вследствие токов молнии, проходящих через систему заземления, а также для защиты от переходных напряжений, входящих в ВЭУ от высоковольтной кабельной системы за пределами ВЭУ. Необходимость в установке высоковольтных разрядников на стороне высокого напряжения трансформатора следует проанализировать исходя из принципов ГОСТ Р МЭК 62305-2 (см. также [19], раздел 7 и приложение B).

Оценка уровней переходных процессов, идущих от высоковольтной кабельной системы за пределами ВЭУ, требует специального моделирования переходных процессов в электрической сети. Оценку проводят с учетом [19]. Если такую оценку не выполняют, в качестве общей меры предосторожности рекомендуется использовать высоковольтные разрядники. Указания по моделированию переходных процессов в сети приведены в ГОСТ Р МЭК 62305-4.

Высоковольтные разрядники должны быть металлооксидными, без искровых промежутков (см. [20]), их следует выбирать и применять в соответствии с ГОСТ Р 53735.5.

Высоковольтные разрядники предпочтительно размещать на выводах высоковольтного трансформатора, как показано на рисунке 9, обеспечивая, таким образом, максимальную защиту трансформатора. Допускается размещать высоковольтные разрядники на расстоянии от защищаемого объекта, допустимое расстояние определяется расчетами. Между разрядником и защищаемым элементом обычно допускается расстояние до 10 м. Если расстояние больше, то необходимо провести более детальный анализ и решить, могут ли разрядники в основании башни обеспечить необходимую защиту трансформатора, расположенного в гондоле. Если трансформатор размещается снаружи башни, следует соединить систему заземления трансформатора с системой заземления ВЭУ, рекомендуется, чтобы это была одна система заземления.

b - асинхронный генератор с фазным ветроколесом/ротором

     Рисунок 9 - Примеры размещения высоковольтных разрядников в двух типовых основных электрических цепях ВЭУ

УЗИП на стороне низкого напряжения высоковольтного трансформатора, скорее всего, будут являться общей мерой защиты, в частности, если с высоковольтной стороны через трансформатор могут проходить значительные импульсные воздействия токов переходных процессов, следует выбрать тип УЗИП, применимый для трансформатора (например, УЗИП с высокой энергоемкостью). Емкостные и индуктивные связи между низковольтной и высоковольтной сторонами трансформатора, учитываемые при импульсном воздействии, и, следовательно, уровни перенапряжений, переданные на низковольтную сторону, очень сильно зависят от конструкции трансформатора и, в частности, от заземляющего соединения обмотки низкого напряжения (см. дополнительную информацию в [21], приложение Е). Поэтому рекомендуется в качестве общей меры защиты устанавливать УЗИП на низковольтной стороне трансформатора или же получить от производителя достаточно детализированную модель трансформатора для изучения переходных режимов и принятия решения о необходимости в установке УЗИП на низковольтной стороне трансформатора.

Примечание - В [22] приведены общие требования к высоковольтным системам на машинном оборудовании.