發(fā)布時間：2021-12-28 16:54

　　風力發(fā)電已成為全球領(lǐng)域推薦能源轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)和應對氣候變化的重要途徑。雷擊是造成風力發(fā)電機損壞的主要原因之一。由于風電機結(jié)構(gòu)和機組位置的特殊性,其雷擊特性和防護措施與普通雷擊目標物具有明顯差異。該文對近年來風電場雷擊自然觀測、雷擊風機模擬試驗、雷擊風機接閃過程數(shù)值計算以及接閃失效和系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計等方面的研究前沿進展進行了總結(jié)和分析。主要結(jié)論為:1)由于風機尺寸越來越大,風力發(fā)電機雷擊風險與上行先導關(guān)系更緊密,不同極性的雷電引發(fā)風機上行先導能力存在差異,進而影響到風機的接閃特性。2)由于風機長時間處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài),葉片旋轉(zhuǎn)會影響風力發(fā)電機的引雷能力和接閃位置,但目前研究對旋轉(zhuǎn)影響風機接閃放電過程機理的闡釋仍未完善。3)風機數(shù)量、安裝位置、外部環(huán)境等對風電機組雷擊風險有較大影響,風電機組群多先導相互競爭的接閃機制以及雷擊風險評估方法還有待深入研究。4)目前葉片接閃系統(tǒng)設(shè)計簡單,設(shè)計未能充分考慮風力發(fā)電機實際接閃過程和雷擊機理,接閃系統(tǒng)的科學性有待進一步論證。 

【文章來源】：高電壓技術(shù). 2020,46(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

風機尺寸和裝機容量變化趨勢圖[10]

此外，許多學者通過自然雷擊觀測和葉片雷擊損壞調(diào)研發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)會造成雷擊接閃位置發(fā)生變化。F.Rachidi等提到風機處于不同角度位置時，其接閃系統(tǒng)接閃概率不同[20]。Mengni Long等還認為當主回擊和繼后回擊時間較長時，風機葉片在此期間旋轉(zhuǎn)了一定角度，然后回擊仍沿著主回擊后依然活躍的等離子體通道發(fā)展，可能造成雷電先導離葉片根部和機艙更近的情況，此時葉片接閃系統(tǒng)失效風險將大大增加[21-22]。此外，即使接閃器接閃成功，由于葉片高速旋轉(zhuǎn)，葉片表面將出現(xiàn)電弧“掃掠通道”[23-24]，雷電流沒有迅速從接閃器位置通過引下線泄流，從而造成掃掠通道位置的葉片燒蝕，見圖5。圖3 雷擊目標物的高度和上行先導出現(xiàn)的概率關(guān)系統(tǒng)計關(guān)系圖[12]

雷擊目標物的高度和上行先導出現(xiàn)的概率關(guān)系統(tǒng)計關(guān)系圖[12]

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3554402