Соответствие стандартам испытания мер безопасности ветровых турбин

В будущем производство электроэнергии с помощью энергии ветра также будет составлять львиную долю энергетической революции. Таким образом, эксплуатационная безопасность ветроэнергетических турбин имеет первостепенное значение. Технология профессиональных испытаний гарантирует, что большие вложения, необходимые для расширения этой технологии, окупятся, а надежность, требуемая страховыми компаниями, сохранится на протяжении всего срока ее службы.

В 2017 году весь Европейский Союз впервые вырабатывал больше электроэнергии за счет ветра, солнца и биомассы, чем за счет полуантрацита и бурого угля. Между тем, возобновляемые источники энергии составляют 30% от всей выработки электроэнергии.

Рисунок 1: Валовая выработка электроэнергии в Германии в 2017 г. в ТВт-ч, предварительные данные, в определенной степени, ** доля возобновляемых источников, уровень пересмотра: февраль 2018 г. © AG Energiebilanzen, источник: BMWi

Energy

Источник: BMWi (https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Infografiken/Energie/anteil-erneuerbarer-energien-steigt.html), редакция: 2018 г.

С выработкой электроэнергии более 217 миллиардов кВтч возобновляемые источники энергии еще больше увеличили свое преимущество по сравнению с традиционными источниками энергии в 2017 году. В общей сложности 36% всех потребностей в энергии в Германии удовлетворяются за счет энергии ветра, солнечной энергии, биомассы, воды электроэнергия и другие возобновляемые источники энергии, в которые резкий рост производства ветровой энергии внес решающий вклад. Как на суше, так и на море было произведено более 103 млрд кВтч ветровой энергии, и к сети были подключены новые ветроэнергетические установки общей мощностью более 5500 мегаватт. Ветряные парки рассчитаны на десятилетия использования и должны обеспечивать надежную долгосрочную работу. Необнаруженное повреждение может иметь серьезные последствия вплоть до полного отказа системы, если, например, неисправная турбина приводит к короткому замыканию и вызывает пожар в гондоле, которая в среднем устанавливается на высоте 120 метров. метров.

Проблемы технического тестирования

Дополнительные проблемы при тестировании этих систем возникают из-за увеличения количества технических электрических компонентов, которые делают возможной работу с напряжением выше 400 В, что является преобладающим уровнем на больших участках сети электроснабжения общего пользования. Подходящие решения с преобразователями частоты и новыми мощными генераторами делают переход с 400 на 690 В переменного тока привлекательным для ветроэнергетики, особенно для систем с номинальной мощностью от 600 кВт. Благодаря тому, что потери энергии снижаются при более высоких уровнях напряжения, становится возможным значительное повышение эффективности при одновременном снижении затрат на прокладку кабелей и эксплуатацию.

Mehr Watt aus Wind

Технология тестирования должна отдать должное этому развитию за счет использования приборов, которые могут надежно выполнять все необходимые измерения в низковольтном диапазоне в соответствии со стандартами. Являясь единственным поставщиком на рынке, специалист по измерительной технике Gossen Metrawatt впервые разработал испытательный прибор, с помощью которого можно проводить испытания как в сетях 690 В переменного тока, так и в сетях постоянного тока 800 В. А поскольку напряжение до 1000 В переменного тока / 1000 В постоянного тока также может быть измерено с помощью стандартной версии PROFITEST PRIME, для проверки безопасности фотоэлектрических систем и ветряных турбин достаточно одного прибора. в дополнение к шкафам управления, станкам и промышленным системам.

Правовые и нормативные требования

Согласно немецкому закону о безопасности труда (BetrSichV), энергосистемы, работающие как закрытые электрические сети, должны быть проверены на электрическую безопасность в соответствии с требованиями, установленными Немецким общественным страхованием от несчастных случаев (DGUV). Согласно правилу 3 DGUV, интервал между двумя испытаниями электрических систем и стационарного рабочего оборудования, которые подвергаются нормальным нагрузкам из-за температуры окружающей среды, пыли, влажности и других сопоставимых воздействий окружающей среды, не должен превышать четырех лет. Испытания, которые должны быть организованы компанией, эксплуатирующей систему, должны проводиться под руководством и контролем квалифицированного электрика, который удостоверяет, что система находится в хорошем рабочем состоянии перед первым запуском и после любых модификаций или ремонта.

Требования к безопасности и надежности в отношении энергоснабжения указаны в части 6 Закона Германии об энергетике, принятого в 2005 году, относительно снабжения электроэнергией и газом (EnWG, 2005). Раздел 49 этого закона гласит, что энергетические системы должны создаваться и эксплуатироваться в соответствии с общепризнанными практическими правилами, которые перечислены в качестве примеров в требованиях VDE для производства, передачи и сброса электроэнергии. Сюда входит защита от поражения электрическим током и воздействия электрического тока на людей и скот в соответствии со стандартами серии VDE 0140, а также выбор и монтаж электрического оборудования, распределительных устройств и устройств управления, а также систем заземления, защитных проводов и мер защиты от поражения электрическим током. шок из серии стандартов VDE 100. Это дополняется проверкой безопасности машин в соответствии с DIN EN 60204-1 / ГОСТ Р МЭК 60204-2007 (VDE 0113-1) и систем молниезащиты в соответствии с DIN EN 62305-3 / ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 (VDE 0185-305-3, дополнительный лист 3). Точный объем испытаний определяется ответственным электриком, например, на основе оценки опасности в соответствии с разделом 3 немецкого закона о безопасности труда, принятого в 2015 году.

Метрологические испытания

Проверка защитных мер начинается с общего визуального осмотра, в ходе которого проверяются все кабели на предмет правильности типа и прокладки, а электрические компоненты проверяются на надежность монтажа, а также правильность подключения, маркировки и размеров. Затем следует проверка эффективности защитных мер и функциональные тесты. Для надежного выполнения измерений в соответствии с DIN EN 61557 / ГОСТ IЕС 61557-2013 / VDE 0413 должны использоваться утвержденные измерительные приборы для тестирования, измерения или контроля защитных мер в низковольтных системах с напряжением до 1000 В переменного тока. Для защиты инспектора следует использовать только те приборы, которые в соответствии с их категорией измерения подходят для соответствующих приложений в соответствии с МЭК 61010-1 / ГОСТ IEC 61010-1-2014. В ходе первоначального тестирования все точки измерения должны быть проверены и зарегистрированы, чтобы провести полное обследование электрической системы, проверить установку в соответствии со стандартами и, если применимо, выявить любые ошибки при установке. Периодические испытания служат для проверки того, что исследуемая система, включая любые модификации, находится в безопасном рабочем состоянии, и для выявления любых манипуляций. Основные задачи тестирования включают в себя:

1. Измерение напряжения и чередования фаз ...
... для проверки функциональной безопасности электрической системы. Необходимо обеспечить, чтобы предохранители, а также однополюсные устройства управления и защиты были подключены только к фазному проводу, а кабели и провода были правильно подключены к электрическому рабочему оборудованию. При необходимости перед первым запуском необходимо проверить полярность входного напряжения системы.

2. Измерение целостности кабелей и защитного проводника ...
... посредством испытания на сопротивление защитных проводов, проводов уравнивания потенциалов и, если применимо, токопроводящих частей, чтобы проверить соответствие требованиям отключения и автоматического отключения источника питания. Сопротивление измеряется для каждой системы защитных проводов между клеммой защитного заземления и всеми соответствующими точками, которые являются частью каждой системы защитных проводов. В связи с тем, что сила тока, используемая для испытаний, должна быть достаточно небольшой, чтобы исключить любую опасность возгорания или взрыва, сопротивление измеряется при токе от не менее 0,2 A до приблизительно 10 A. Проверка считается успешной, если измерительный прибор считывает подходящее значение в зависимости от длины, поперечного сечения и материала соответствующего защитного проводника. Максимально допустимое значение сопротивления не указано, но измеренные значения не должны превышать сопротивление проводника, соответствующее длине кабеля плюс обычные контактные сопротивления. Применяются следующие справочные и эмпирические значения: < 1.0 Ом для системы защитных проводов и < 0.1 Ом для проводника уравнивания потенциалов. Измерения могут выполняться с использованием различных испытательных токов с PROFITEST PRIME. Кроме того, возможны 4-проводные измерения с током 200 мА для кабелей длиной до 70 м и сечением кабеля 2 x 0,5 кв. мм с автоматическим изменением полярности.

3. Измерение сопротивления изоляции ...
... для проверки исправного рабочего состояния и выполнения обещанных характеристик в случае новой установки или утверждения электрической системы. Хорошее сопротивление изоляции обеспечивает безопасную, эффективную работу электрических систем без потерь и в то же время является эффективным средством предотвращения пожаров. Измерение изоляции выполняется в обесточенном состоянии и, как правило, проводится в точке питания системы. Если измеренное значение меньше указанного значения, систему можно разделить на отдельные группы цепей, чтобы измерить сопротивление изоляции каждой группы. Если электрические цепи или участки электрических цепей отключаются устройствами защиты от пониженного напряжения, которые прерывают все активные проводники, сопротивление изоляции этих электрических цепей или участков электрических цепей измеряется отдельно. Во время испытания сопротивление изоляции, измеренное при 500 В постоянного тока между проводниками силовой цепи и системой защитных проводов, должно быть не менее 1 МОм. Для некоторых частей электрического оборудования, таких как шины, системы коллекторных проводов или узлы контактных колец, допускается более низкое минимальное значение, но оно не должно быть ниже 50 кОм.

Любые устройства защиты от перенапряжения или электрическое оборудование, которые подвержены влиянию или могут быть повреждены во время испытаний, должны быть отключены. Емкостные потребляющие устройства должны быть разряжены после измерения (МЭК 61010, часть 1 / ГОСТ IEC 61010-1-2014 ).

4. Измерение внутреннего сопротивления системы и сопротивления контура ...
... с испытательными приборами, которые подходят для измерения полного сопротивления контура короткого замыкания в соответствии с МЭК 61557-3 / ГОСТ IЕС 61557-2013 . Перед выполнением этого измерения требуется проверка целостности электрической цепи, а при оценке измеренных значений следует учитывать общую погрешность ± 30%. Измерения до 690 В при высоком испытательном токе можно проводить с PROFITEST PRIME для внутреннего сопротивления линии Z L-N, а также для сопротивления контура Z L-PE без отключения УЗО типов A, F и B. Эти методы измерения используются для расчета тока короткого замыкания с целью проверки отключения устройства защиты от сверхтоков. Чтобы устройство защиты от перегрузки по току сработало вовремя, ток короткого замыкания должен быть больше тока срабатывания. После автоматического расчета тока короткого замыкания и предельных значений, которые должны соблюдаться, инспектор может получить доступ к табличному обзору отображаемых значений минимального тока короткого замыкания, чтобы определить номинальные токи различных предохранителей и переключателей, нажав кнопку помощи. В случае колебаний напряжения в сети PROFITEST PRIME автоматически выполняет несколько измерений полного сопротивления контура короткого замыкания и выдает среднее значение.

5. Проверка УЗО ...
... в соответствии с DIN VDE 0100-530, «Монтаж низковольтных установок - Часть 530: Выбор и монтаж электрического оборудования - Распределительные устройства и устройства управления», раздел 531, который должен быть установлен для защиты от поражения электрическим током, для закрытия от источника питания и для предотвращения пожара. В случае электрических систем с электронным рабочим оборудованием, для которых можно ожидать плавного остаточного тока, допускается использование УЗО типа B или B + для защиты посредством автоматического отключения. Испытания УЗО типов A, AC, F, EV, B, B + и MI проводятся путем отключения тока и времени до отключения. Ток отключения проверяется нарастающим остаточным током, который должен находиться в диапазоне от 50% до 100% от IΔN (обычно около 70%). Путем генерирования тока повреждения после УЗО необходимо определить, отключено ли УЗО, не позднее, чем по достижении его номинального значения тока повреждения, и что постоянно допустимое значение напряжения прикосновения, согласованное для соответствующей системы, не превышено.

Больше ватт от вашего ветра

Производство электроэнергии с помощью энергии ветра вносит решающий вклад в энергетическую революцию. В свете длительного срока службы ветроэнергетических турбин необходимо проводить испытания на безопасность через регулярные промежутки времени, чтобы гарантировать безопасную работу и защиту от сбоев.

Applicable Standards and Regulations

  • DIN EN 61140 / ГОСТ Р 58698-2019 (VDE 0140-1): 2016-11, Защита от поражения электрическим током - Общие аспекты установки и оборудования
  • DIN IEC / TS 60479-1 (VDE 0140-479-1): 2007-05, Воздействие тока на людей и домашний скот - Часть 1: Общие аспекты
  • DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540): 2012-06, Электроустановки низкого напряжения - Часть 5-54: Выбор и монтаж электрического оборудования - Устройства заземления и защитные проводники
  • DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, Электроустановки низкого напряжения - Часть 4-41: Защита в целях безопасности - Защита от поражения электрическим током
  • VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 / 2014-10 E, Электроустановки низкого напряжения - Часть 5-53: Выбор и монтаж электрического оборудования - Распределительное устройство и аппаратура управления
  • DGUV V3 (BGV A3), «Электроустановки и оборудование»
  • VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2017-06, Электроустановки низкого напряжения - Часть 6: Проверка
  • VDE 0105-100 (VDE 0105-100) 2015-10, Эксплуатация электрических установок - Часть 100: Общие требования
  • DIN EN 50522 (VDE 0101-2): 2011-11, Заземление силовых установок напряжением более 1 кВ переменного тока
  • DIN EN 60204-1 / ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007 (VDE 0113-1): Поправка 1: 2010-05, Безопасность машин - Электрооборудование машин - Часть 1: Общие требования (IEC 60204-1: 2005, с изменениями); Немецкая версия EN 60204-1: 2006, поправка к DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1): 2007-06; Немецкая версия CENELEC-Cor .: 2010 по EN 60204-1: 2006
  • DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3, дополнительный лист 3): 2012-10, Защита от молнии - Часть 3: Физические повреждения конструкций и опасность для жизни - Дополнительный лист 3: Дополнительная информация по испытаниям и обслуживанию молниезащиты системы

Что мы можем вам предложить:

PROFITEST PRIME: новейшие технологии тестирования

Как самый безопасный испытательный прибор в своем классе продукции, PROFITEST PRIME соответствует всем критериям безопасности CAT III до 600 В и CAT IV до 300 В и одобрен для тестирования, измерения и контроля защитных мер в низковольтных диапазонах до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока в соответствии с DIN EN 61557 / VDE 0413 / ГОСТ IЕС 61557-2013.

PROFITEST PRIME

Впервые также могут быть проведены измерения контуров для чувствительных к постоянному и постоянному току выключателей дифференциального тока, прикрепленных к преобразователям частоты для регулирования электрических машин. Импульсный режим управления - это еще одно метрологическое УТП, с помощью которого, например, можно легко обнаружить повреждение изоляции в кабельных цепях. В связи с тем, что только с PROFITEST PRIME тестирование возможно в системах с напряжением 690 В переменного тока и 800 В постоянного тока, и поскольку можно измерять напряжения до 1000 В переменного и постоянного тока, теперь достаточно одного прибора для тестирования электробезопасность фотоэлектрических систем и ветряных турбин, а также зарядных станций для электромобилей - в дополнение к шкафам управления, машинам и промышленным системам.

Гибкость обеспечивается, в частности, встроенной перезаряжаемой батареей, которая обеспечивает достаточно энергии для выполнения до 1000 измерений при отсутствии питания от сети.

IZYTRONIQ: новое измерение технологии тестирования

IZYTRONIQ

Чтобы упростить последовательности испытаний и требования к документации, измеренные значения могут быть считаны в оценочное программное обеспечение IZYTRONIQ из PROFITEST PRIME посредством push / print через интерфейсы Bluetooth и USB и могут быть объединены с результатами измерений с других устройств.

Полные тестовые регистры - от всей системы до отдельных точек измерения - могут быть введены через программное обеспечение для определения и сохранения тестовых последовательностей и шагов, а также для их документирования в защищенном от аудита виде.

ЕСТЬ ВОПРОСЫ ПО ПРОДУКЦИИ?

Пожалуйста, напишите нам.

Телефон: +49 911 8602-511

Отправить сообщение