本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組雷電過(guò)電壓防護(hù)研究

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【摘要】：風(fēng)電是一種清潔的可再生能源,開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能資源是調(diào)整能源結(jié)構(gòu),實(shí)施能源可持續(xù)發(fā)展的有效手段。我國(guó)風(fēng)能資源豐富,可開(kāi)發(fā)利用的潛力巨大�，F(xiàn)在我國(guó)風(fēng)機(jī)裝機(jī)總量躍居世界第一位,成為世界第一風(fēng)電國(guó)。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,風(fēng)機(jī)容量不斷擴(kuò)大,葉尖高度不斷增長(zhǎng),導(dǎo)致風(fēng)機(jī)機(jī)組易遭受雷擊事故。風(fēng)機(jī)槳葉因其形狀結(jié)構(gòu)是風(fēng)機(jī)上最易遭受雷擊的部分,當(dāng)槳葉尖端遭遇雷擊后,雷電流沿槳葉注入葉尖根部,經(jīng)過(guò)機(jī)艙向塔體傳播,最終通過(guò)接地裝置散入大地。當(dāng)雷電流流經(jīng)塔體時(shí),它會(huì)在塔體內(nèi)部電纜和與電力電子設(shè)備上產(chǎn)生過(guò)電壓,損害設(shè)備的正常運(yùn)行。當(dāng)雷電流流經(jīng)接地裝置時(shí),接地裝置自身電阻的存在會(huì)造成地電位的抬高,有可能對(duì)其它設(shè)備造成反擊損害。風(fēng)場(chǎng)是由多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并聯(lián)而成的,當(dāng)風(fēng)機(jī)遭遇雷擊后,不僅損害該臺(tái)機(jī)組自身,還會(huì)威脅風(fēng)場(chǎng)內(nèi)其它并聯(lián)機(jī)組安全運(yùn)行。因此,本文旨在計(jì)算風(fēng)電機(jī)組的雷電暫態(tài)過(guò)電壓,并分析各種因素對(duì)過(guò)電壓的影響,為風(fēng)電機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)的防雷設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。本文建立了多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并聯(lián)的機(jī)組整體電氣模型。每臺(tái)機(jī)組分別建立了其槳葉模型,機(jī)艙模型,塔體模型,接地裝置模型,塔體內(nèi)部電力電纜模型,機(jī)組變壓器模型,避雷器模型。風(fēng)機(jī)電氣模型將實(shí)際的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)化為由許多電容,電感,電阻組成的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)雷電流源注入網(wǎng)絡(luò)后,通過(guò)求解電路暫態(tài)響應(yīng)可以計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的雷電過(guò)電壓大小。論文重點(diǎn)介紹了風(fēng)機(jī)塔體模型電氣參數(shù)計(jì)算,對(duì)比現(xiàn)有的不同模型之間的優(yōu)劣。設(shè)計(jì)并搭建了縮小比例風(fēng)機(jī)塔體模型,在實(shí)驗(yàn)室對(duì)雷擊風(fēng)機(jī)塔體過(guò)程進(jìn)行了模擬,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比了不同塔體模型之間計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,驗(yàn)證所用模型的正確性。課題還討論了不同接地方式,接地電阻大小,加入避雷器前后對(duì)雷電暫態(tài)過(guò)電壓大小及分布的影響。根據(jù)課題的研究結(jié)果可以為線路和機(jī)組變壓器的接地方式及避雷器選擇提供參考,并檢驗(yàn)工程設(shè)計(jì)的合理性,從而保證風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的安全,同時(shí)節(jié)約成本,達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM315;TM862

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本文編號(hào)：1274053