基于立体均压结构的风机雷电冲击优化研究

风电场的风机由于大多在海边,风机接地网存在腐蚀严重、接地参数不稳定、冲击电位分布不均等问题,且传统圆环接地装置在高土壤电阻率的条件下,降阻效果不佳、跨步电压较大。在此基础上,笔者提出了一种基于立体均压结构的风机雷电冲击优化方法,采用面积元法和截面积等效法,推导了立体均压结构的地电位及接地电阻公式,并通过CDEGS软件对两种接地装置进行了地电位和跨步电压的仿真对比分析。结果表明,立体均压结构在降低接地电阻和改善地电位分布方面要优于传统圆环接地装置,这为风电场的接地网设计提供了新的参考。

基于冲击电位分布的风机新型接地装置优化研究

风电场遭受雷击时,传统接地装置因接地电阻值过大,且雷电流在土壤垂直方向穿透性弱,会导致冲击电位分布不均,局部电位升高等问题。提出了一种新型的立体均压结构,用以扩大雷电流垂直泄流能力,改善地电位的下降梯度。理论计算与仿真结果表明:单个立体均压结构,相比于雷电注入点,地电位下降了约41.67%;多层立体均压结构,最外层地电位下降了约45.5%。