风电机组电气设备雷击瞬态接地特性及差异化防护

风电机组电气设备直接或间接与接地系统相连,风机遭受雷击时需要对两者电位差提出差异化防护建议。结合矩量法给出风电机组的模块化雷击瞬态计算模型,针对雷击叶片或机舱避雷针时接地路径上电位分布找到雷击薄弱点,重点对机舱内电气设备、塔筒内机柜以及控制电缆提出差异性防护措施和建议:建议机舱内所有电气设备外壳和底板添加等电位连接线,显著降低两者电位差约90.7%;建议增加机舱内表面金属网格至8×8个,电磁场强度最大可降低83.71%,有效避免机舱内闭合电路产生耦合电流;建议控制电缆机舱端和塔底端双端接地,电缆的芯皮电位差可控制在2 kV以内;建议塔筒内机柜位于塔筒高度的1/3位置,并尽可能改善土壤接地环境以降低泄流时机柜接地电位。

有架空地线的10 kV线路导—地线间距取值建议

我国现行技术标准给出的有架空地线线路档距中央导—地线最小间距计算经验公式为S=0.012L+1,该公式生成过程并未考虑10 kV架空线路情况,不宜简单套用到10 kV线路上。笔者采用仿真模拟计算方法,建立了雷电直击10 kV线路架空地线档距中央瞬态过程计算模型,经大量雷电过电压计算比较研究,确定了仿真关键线路参数和取值。基于档距中央耐雷水平指标,计算获得了通用系列档距下的导—地线间距值,供工程设计人员参考。为简化工程操作,进一步提出了对技术标准经验公式的修正公式为S=0.034L+0.04。