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【速記】2017風電葉片復合材料——未來防雷防護趨勢和大型風力發電機組中雷電監測系統應用

2017-04-07 來源:東方風力發電網 瀏覽數:603

根據世界領先的公司葉片40%都是來自于風電行業的,可以看到由于雷電防護沒有做到位,所以整個的損失是高達葉片損失的23.4%,每一次的雷電出現之后造成的損失的成本可以高達24萬美元。

Global Lightning Protection Services A/S Mr. Kim Bertelsen CEO
  謝謝有這樣的一個機會在這里跟大家做一個簡單的介紹,我就是來自于丹麥的GLPS公司的Kim,我簡單跟大家介紹一下剛才所說到的防雷防護的趨勢和它在大型風力發電機組中的一個監測的系統。
  這里跟大家簡單介紹一下我們的公司,包括我們要看到在一些具體的氣象條件之下,它遭到雷擊和風險的比例,同時我還要說一下如何去保護風電的葉片,而且是以高標準的方式進行防護,最后我也會講到我們最新的解決方法和一些測試的效果。
  你可以看到無GLPS公司是提供工程服務、測試服務以及葉端解決方案和雷電監測的這樣一家公司,我們的公司是成立于2007年,我們現在丹麥、中國有公司,中國的辦事處是在上海,在西班牙、美國和日本都有我們的代表處。
  我們的專長包括工程分析一直到設計原形測試和證實,以及現場的一些服務,同時和我們的部件和解決方案。我們知道風機越大它更有可能會受到雷電的攻擊,我們必須要強調就是風機的尺寸包括它的重量和它的地點有的時候都是在比較遙遠的位置,體積也比較大,所以如果是出現了雷電的襲擊的話,它會增加我們對于維護和維修的成本,會造成一些事故。那么現在我們可以看到大型的風機比小型風機遭到雷電的比例會高出50%-100%。
  根據世界領先的公司葉片40%都是來自于風電行業的,可以看到由于雷電防護沒有做到位,所以整個的損失是高達葉片損失的23.4%,每一次的雷電出現之后造成的損失的成本可以高達24萬美元。
  我們剛才講到我們會把雷電區根據它的風險程度進行劃分,比如說低風險、中風險、高風險,我們也會增加出現雷電攻擊之后的成本,以及它背后的潛在風險和對業主的影響進行量化,而且它的成本也是很高,所以我們要做的事情就是要化險。
  最近在亞洲地區的一些風電場,還有這些風場,它對于在雷電之下的一種暴露我們要進行一個監測,特別是在海上的,特別是在中國東海沿岸,它的密度非常高,遭到雷電的可能性比較高一點。我們再看一下對于具體的風場它所能夠受到的雷電的暴露比例也是不一樣的。比如說在太平洋地區,這種雷電我們要看一下它的密度,還有它的一個風向,這是具體的一些工具,GLPS公司是可以開發出很好的進行雷電監測系統的工具,是基于分析的方法來評估每一個不同的風機它在這個雷電暴露的比例。那么這個新的方法是基于IEC41600-64也使用3D的建模,是分成三個不同的細節。包括我們知道整個風場的暴露比例,同時還可以指出到底風場當中哪一個風機最有可能會雷擊。最后我可以展示出很具體的風險圖。
  我們的風險評估評估什么?評估防雷防雷電是否合適,未來定義維護和維修的預算,LPS通過這種方法可以進行更多的雷電的監測。我們可以很好的應對像2000千安的電流,那么我們需要找到這樣一個可能性,就是讓每一個防雷防護都是有足以維護。
  如果說有造成缺陷或者故障的風險,我們可以通過數據的監控來進行更好的預測和管理。除此之外我們還可以去進行更好的部件更換的一個管理。GLPS能夠提供核心數據監控的系統這里,我想強調核心數據監控的系統是可以進行數據的記錄、儲存,每一次遭受到雷電的一個數據都會被記錄下來,然后也可以進行進一步的分析和計算,生成一些報告,對于我們的雷電雷擊的這樣一個事件還有整個的控制進行更好的分析。
  通過來收集實時的雷電數據,我們可以更好的進行智能的維護管理。我們的系統有非常穩定的運作,可以報告很多的一些結果,比如說閃電的峰值安培數,電流、時間、釋放能量等等。
  再來看看如何更好的以更高的標準保護我們的葉片,有什么新的解決方案。我們有一個IEC的標準,如果要完全滿足這個標準的話就要保證不造成任何一個損害,就是我們的這些葉片即使是遭受了一些閃電雷擊的情況也能夠繼續的維持正常的運行,一直到下一次我們維護的周期,這是我們新標準的要求。有了這些新要求,我們要去進一步提升設計,這樣葉片不止能夠去承受一次閃擊,而且能夠連續幾次承受雷擊的影響,而不造成故障導致停機的狀態。
  我們GLPS能夠提供標準化葉片的防雷保護的解決方案,然后能夠通過測試完全滿足新的IEC的要求,它是一個經過認證的新產品,是一個預置的解決方案,能夠保證一個高的流程的質量,并且能夠去降低生產過程中的質量問題。而且它的整個生命周期可以做非常好的記錄和分析,這樣的話我們可以有充分的信心通過這樣一個系統能夠保證我們的葉片實現長期穩定的運行。
  關于雷電防護,特別是對一些非常復雜的葉片,包括有使用碳纖維的結構的葉片或者有一些電力防冰系統的這些葉片,我們的這個雷電防護系統會顯得尤為重要,而且我們需要定期的對于雷電的防護系統進行維護,能夠保證它比較好的性能的表現。GLPS也是在這方面能夠為中國的風電行業提供我們的支持和服務。
  再來看一下測試方法,現在已經有十多年的時間,我們的行業一直是使用實驗室的一些測試方法來模擬自然的閃電還有其他的一些天氣狀況來驗證我們新的解決方案的表現,然后來看一下現有的技術是否能進行一些提升。通過這些測試來模擬閃電的情況能夠讓我們去確認這些葉片能夠承受這些雷電的攻擊,并且我們的雷電防護裝置是恰當的進行了一個實行。但是有的時候我們一個測試結果并不是完全的精準,所以我們依然需要能夠百分之百的通過這些效率的一個測試,然后通過這些測試我們必須要去證明不能夠有非常明顯的一些物理的損傷,然后我們的測試也要反復進行,這樣才能夠證明我們的葉片能夠承受多次的雷電攻擊,而不失效,能夠繼續保持正常的工作。GLPS在丹麥有我們的測試設施,是全球非常領先的,能夠按照IEC的標準,對于風機的零部件進行全面的一個測試。包括導電、絕緣的材料以及各個不同的子系統以及零部件,都可以進行相應的測試。
  這是我們測試實驗室的照片,這個聲音有點延遲,這是高壓測試的一個視頻。GLPS是在開發新的大型的移動的測試設備,希望能夠去滿足下一代的大型設備測試的一個需求,并且超過10兆瓦的一個風機的零部件的測試的要求,而且希望能夠去超過IEC6140024的要求,這個系統是能夠去實現超過400千安,超過20NG每歐姆的情況,然后我們會首先在丹麥進行一個嘗試性的工作。
  所有的風機不論在哪一個地方都會受到直接的雷擊,而且每年它可能會受到多次的雷電襲擊,如果說不能進行充分的防護,對于我們的OEM還有業主方來說都是非常嚴重的一個風險,可能會造成很大的損失。所以我們是需要進行完全的管理和掌控,更好的對于雷電的事件進行監控,并且收集相應的實時的一些數據,這樣的話即使的干預,更好的進行檢查還有維護的計劃??傮w來說能夠消除我們閃電攻擊帶來的一些損失,能夠降低CAPEX還有運營的成本,以及我們整體生命周期擁有的成本,我們希望通過測試的方法和產品為大家提供更全面的防護,謝謝大家!
閱讀上文 >> 【速記】2017風電葉片復合材料——風電及復合材料市場的涂膠應用及解決方案
閱讀下文 >> 【速記】2017風電葉片復合材料——風電葉片新認證標準介紹-DNVGL-ST-0376

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