基于雷电物理的风机叶片动态击距与电气几何模型

作者:王国政; 张黎; 郭子炘; 马宇飞; 李庆民; 闫江燕; 赵彤; 邹亮; SIEW Wah Hoon
来源:中国电机工程学报, 2017, 37(21): 6427-6436.
DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.170080

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。

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