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文檔簡介
1、近十幾年來,隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量的不斷增加和風(fēng)電場建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全可靠運(yùn)行問題正凸顯出重要性。據(jù)國際電工委員會所頒布的IEC/TR61400-24的數(shù)據(jù)顯示:在瑞典、丹麥這些北歐國家,雷電活動相當(dāng)?shù)念l繁,每100臺風(fēng)電機(jī)組年雷電損壞率基本上維持在4%~8%,而在我國某些地區(qū)的風(fēng)電場的年雷電損壞率要遠(yuǎn)大于這一數(shù)值。作為影響風(fēng)電機(jī)組安全可靠運(yùn)行的實際因素,雷電對機(jī)組的災(zāi)害性越來越受到人們的關(guān)注。
本課題通
2、過對風(fēng)電機(jī)組的雷電瞬態(tài)過程進(jìn)行研究,對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行建模,將機(jī)組遭受雷擊時其本體結(jié)構(gòu)上各部位的電流分布和雷電過電壓危害程度定量的計算出來,為機(jī)組的防雷保護(hù)設(shè)計提出可供參考的量化指標(biāo)和可靠地參考依據(jù),進(jìn)而指導(dǎo)雷電防護(hù)人員采取相對應(yīng)的防雷措施。
當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遭受雷擊時,強(qiáng)大的雷電流通常是從機(jī)組的槳葉葉尖注入,雷電流會沿機(jī)組的葉片、滑環(huán)、電刷,流過主軸承,進(jìn)入塔體頂部,然后經(jīng)塔體導(dǎo)入接地裝置散入大地。本文通過選取合適的算法,詳細(xì)的介
3、紹了如何對雷電放電、塔體、葉片、機(jī)艙、接地裝置建立模型,然后將整個導(dǎo)流路徑轉(zhuǎn)化成由π型電路單元組成的電網(wǎng)絡(luò)。
由于用“網(wǎng)格”劃分風(fēng)電機(jī)組塔體后,所等效出的導(dǎo)體在空間內(nèi)的相對位置較為復(fù)雜,其中大部分為傾斜導(dǎo)體,目前國內(nèi)外文獻(xiàn)對于空間內(nèi)相對位置較為復(fù)雜的導(dǎo)體之間的電氣參數(shù)的計算鮮有報道。因此,本文重點推導(dǎo)了空間內(nèi)含傾斜導(dǎo)體的電氣參數(shù)(電感和電容)的計算公式。
利用MATLAB編寫計算電氣參數(shù)的程序,然后將其輸入到電磁暫態(tài)
4、計算軟件EMTP中,運(yùn)用EMTP軟件對機(jī)組的雷電瞬態(tài)過程進(jìn)行仿真,分別計算出了機(jī)組的葉片、機(jī)艙、塔體、接地裝置上的雷電流分布和電壓抬升情況。另外,本文還分析了雷電流波形,耦合電氣參數(shù),“網(wǎng)格結(jié)構(gòu)”模型劃分,雷擊地點,接地電阻對雷電瞬態(tài)數(shù)值計算的影響。
本文設(shè)計并搭建了2.5MW級大容量機(jī)組的縮小比例試驗?zāi)P停⑶抑谱髁四M沖擊電流發(fā)生器來模擬雷電流,在實驗室內(nèi)進(jìn)行機(jī)組雷電瞬態(tài)模擬試驗,利用試驗結(jié)果校驗所建模型與數(shù)值計算方法的正
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