Genel

Rüzgar Türbinlerinde Olası Yıldırım Olayları Ve Etkileri

Eyl 19, 2021

Rüzgar santralleri hassas elektronik ekipmanlarla donatılmış çok yüksek izole edilmiş kulelerdir ve bulundukları lokasyonlardan ötürü yıldırım darbesine karşı sürekli tehdit altındadırlar. Olası yıldırım darbelerinin etkilerine karşı Rüzgar santrallerinin korunmasında en etkin koruma cihazları Strikesorb teknolojisi olarak öne çıkmaktadır. Direk yıldırım etkisi ve ardından gelecek seri boşalmalara karşı sınırsız koruma sağlayan strikesorb teknolojili yıldırım koruma sistemleri sürekli çalışır halde kalarak türbin dışı ve içi elektriksel sistemi kesin olarak korum altına alır. Özellikle kayalık zeminlere kurulan türbinlerde topraklama ciddi bir problemdir ve klasik parafudrlar çok düşük toprak direncine ihtiyaç duyarlar ancak strikesorb teknolojisi çok düşük toprak direnç değeri olmadan toprak ile bağlantıda kalması şartlıyla en üstün korumayı sağlar. Rüzgar türbinleri elektriksel anlamda daha karmaşık hale geldikçe yıldırıma karşı savunmasız kalmaları kaçınılmaz oluyor.

Türbin sistemlerinin mükemmel bir şekilde yıldırımdan koruyan sistemlerin maliyeti toplam yatırım maliyetinin %1’ini geçmemektedir.

Rüzgar Türbinleri İçin Yıldırım Tehlikesine Ait Gerçekler

Yeni kurulan rüzgar türbininde ilk işletim yılında arıza kaynaklı duruşun %85 i yıldırım kaynaklı olmalıdır.
Genel olarak ortalama bir tesiste Yıldırım kaynaklı hasar boyutu yılda 250.000 usd ı bulmaktadır.
Yapılan araştırmalara göre rüzgar santrali sigorta hasar taleplerinin %80 ini yıldırım darbesi oluşturmaktadır.
Almanya’da Energieerzeugungswerke Helgoland şirketi yıldırım darbesi sonucu 1 yılda s540.000 dolar hasara uğramış ve sigortadan karşılık alamamıştır. Bunun sonucunda faaliyetlerini durdurma kararı almıştır
Türbin yüksekliği arttıkça yıldırım düşme sayısı artmaktadır.
Türbinlerin bulunduğu rakım arttıkça yıldırım düşme sayı ve şiddeti artmaktadır.
Türbinlerin bulunduğu lokasyonlarda 100kiloamper değerine 3-4 kat aşan darbelere rastlamak mümkündür.
Türbinlerin dışında bulunan trafo, kamera ve redresörler %88 oranında yıldırım kaynaklı hasar alır.

Yıldırımın Rüzgar Komponentlerine Verdiği Hasarlara Ait Bazı Veriler

Yıldırım darbesi sonucunda genellikle türbinin en hassas kısmı Kontrol Bölümü hasar alır. Türbini kontrol eden rüzgara karşı sensörlerle türbin mekanizmasını yöneten bu bölümde özellikle yıldırım darbesi sonucu oluşacak bıçak hasarı büyük bir ekonomik kayıp yaşatır
Türbin içerisinde birçok elektronik kart ve devre vardır. Olası bir darbe sonucunda tamamının arızalanması olağandır. Transformatör istasyonu, frekans dönüştürücü, şalt elemanları sıklıkla yıldırım darbesi sonucunda hasar alırlar.
Kanatlar %92 oranında türbinin yıldırım alan noktalarıdır. Olası bir yıldırım darbesi 28.000C a kadar çıkar. Kanat içerisinde havanın sıcaklık etkisiyle genişlemesi patlayıcı bir etki yaratır. Bu sıcaklık kanatın yüzeyine ciddi zarar verir. Ön ve arka kenarları genellikle kırar.
Jeneratörler ve pillerde yıldırım darbesi sonucu Türbin içerisinde sıklıkla hasar gören noktalar olarak dikkat çekerler.

Tüm bu olası hasarlara karşı türbin elektriksel donanımının içeride ve dışarıda bulunan trafoların, kamera sistemlerinin doğru parafudr ürünleri ile korunması gereklidir. Ülkemizde 1 yılda 4 milyon adet yıldırım düşmektedir. Her yıldırım olayında hasar tehdidi yaşamak yerinde doğru koruma önlemleri alınması gereklidir.

Raycap Strikesorb parafudr sistemi türbin iç ve dış tüm ekipmanlarını koruma altına alarak Türbinleri yıldırım tehdidine karşı başarıyla savunur ve en uzun çalışma süresini sunar. Kurulduktan sonra herhangi bir güncelleme ve bakım gerektirmezler. En yüksek kiloamper seviyelerinde 1 ns gibi 100kat hızla yanıt sunarlar.