基于雷电物理的风机叶片动态击距与电气几何模型

发布时间：2018-01-13 16:14

  本文关键词：基于雷电物理的风机叶片动态击距与电气几何模型　出处：《中国电机工程学报》2017年21期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：风机叶片遭受雷击现已成为风电场亟需解决的问题之一。该文将电气几何方法与雷电先导发展的物理过程相结合,提出了针对风机叶片的电气几何分析模型。通过引入风机叶片动态击距的概念及分析方法,模拟了雷电先导的发展过程,使得击距的物理意义更加清晰,并进一步推导了叶片防雷系统效率的计算方法,最后基于风机叶片长间隙下击穿实验验证了该模型的有效性。利用提出的风机叶片电气几何模型,分析了叶片角度、雷电流幅值和接闪器布置对防雷系统效率的影响,分析发现叶片越接近水平、雷电流幅值越小叶片防雷系统效率越低,增设叶片侧接闪器能够有效提高防雷系统效率。该文提出的方法拟为风机叶片的防雷设计与评估提供理论依据。
[Abstract]:Lightning strike on fan blades has become one of the problems that need to be solved in wind farms. This paper combines the method of electrical geometry with the physical process of lightning forerunner development. By introducing the concept and analysis method of dynamic strike distance of fan blade, the development process of lightning forerunner is simulated, which makes the physical meaning of strike distance more clear. Furthermore, the calculation method of the efficiency of the blade lightning protection system is deduced, and the validity of the model is verified based on the breakdown experiment under the long clearance of the fan blade. The influence of blade angle, lightning current amplitude and flasher arrangement on the lightning protection system efficiency is analyzed. It is found that the closer the blade is to the level, the smaller the lightning current amplitude is, the lower the blade lightning protection system efficiency is. The method proposed in this paper can provide theoretical basis for lightning protection design and evaluation of fan blades.
【作者单位】： 山东大学电气工程学院;新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学);思克莱德大学电子与电气工程系;
【基金】：国家自然科学基金项目(51677110,51420105011) 新能源电力系统国家重点实验室开放课题(LAPS16018)~~
【分类号】：TM614;TM863
【正文快照】： 0引言风电作为清洁能源的重要组成部分,其大规模发展是促进我国能源体系改革的重要技术支撑。然而,鉴于风机所处的环境及其自身特殊结构,极易遭受大气雷击。雷击事故中叶片的损伤占到雷击损伤总数的40%以上,且多数为不可修复性损伤。风机叶片的成本、吊装、维修等高额费用已严

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本文编号：1419585