雷擊風電機組暫態(tài)效應防護研究.pdf

1、風機因其所處地帶、風葉高度等多種原因，遭受雷擊的概率極高。風機遭受雷擊后，強大的雷電流侵入弱電控制系統(tǒng)，致使風機塔體內(nèi)設備產(chǎn)生故障。此外，由于風機多采用并聯(lián)運行模式，當一臺風機被雷電擊中，雷電流將通過輸電線路以及接地系統(tǒng)流入相連的其他風電機組，對整個風電場的正常運行構(gòu)成嚴重威脅，因此做好風機的防雷安全保障至關重要。
　　為更好地進行風機雷電防護，對風電機組的雷擊電磁暫態(tài)效應進行了研究，主要包含四個方面:分析風電機組雷電防護現(xiàn)狀并指

2、出不足，討論單臺風機的雷擊暫態(tài)效應，分析風機系統(tǒng)中的回流浪涌現(xiàn)象，以及高精度仿真風電機組接地系統(tǒng)雷擊暫態(tài)特性。
　　首先，通過雷電對風機的危害以及防護現(xiàn)狀分析，得出風機的雷擊暫態(tài)效應危害形式主要包括暫態(tài)電位抬升、雷擊電磁干擾和回流浪涌;在分析偏航軸承防雷現(xiàn)狀時，通過實驗驗證伸縮式等電位連接銅帶相較于傳統(tǒng)電刷的優(yōu)越性，對偏航軸承的防護提出了建議。根據(jù)相關公式計算風機電路電氣模型參數(shù)，利用EMTP軟件搭建葉片、塔筒、線纜、接地裝置、發(fā)

3、電機、變壓器、避雷器等模型，對雷電在風機上產(chǎn)生的暫態(tài)過電壓、過電流進行分析，發(fā)現(xiàn)葉片上雷電過電壓的幅值達到MV級別，需配備接閃器與引下線;同時，傳輸線首末兩端過電壓幅值較高，容易發(fā)生擊穿，因而傳輸線兩端需要加裝電涌保護器以保護設備安全;研究雷擊風機機艙上的接閃桿時，發(fā)現(xiàn)接閃桿上的暫態(tài)電壓較高，易與周邊設備發(fā)生反擊,需加大接閃桿的尺寸,且應在接閃桿附近的供電回路負載側(cè)配備二級組合SPD。研究雷電在風電場中的回流浪涌現(xiàn)象，分析臨近雷擊點附近