風機地網斷點對雷擊暫態特性影響

徐世予， 陳渭芳、 沈王平

(1.國網浙江省電力有限公司營銷服務中心(計量中心)，杭州，311100；2.浙江雷博人力資源開發有限公司，杭州，310000)

0 引言

風力發電因其清潔無公害可再生等優點，得到大規模推廣。我國風電裝機容量持續擴大，規模穩居全球第一[1]。在 “30/60”碳目標提出后，風力發電作為清潔能源的主要力量之一，必將得到進一步的發展[2]。風電機組單機容量的不斷擴大促使風機塔筒和葉片也不斷朝著大型化趨勢發展，遭受雷擊概率也隨之增大，尤其是安裝于山坡、沿海等環境惡劣、地形復雜地區的風機[3-4]。風機接地系統是風機綜合防雷工程的重要組成部分[5]，起著泄散雷電流、保障人身、設備安全的關鍵作用，其是否合理有效，嚴重影響著風機防雷的效果。

國內外學者通過現場試驗[6]、實驗室模擬[7-8]、仿真研究[9-12]多種方式對風機接地系統防雷技術進行了大量分析，取得了許多成果。相比于試驗手段，數值仿真計算雖然不能完全模擬實際情況，但具有成本較低、高效簡便、易于分析多種場景等優點，是目前最為常見且行之有效的分析方法，通過建立風機接地系統的場路耦合模型[12-14]，分析電流、過電壓等暫態特性。但是目前仿真模型多是基于直流情況下的土壤參數，雷電流作用下接地系統周圍土壤被電離[11,15]，產生火花放電現象，土壤參數受雷電流頻率影響十分明顯，尤其是在高電阻率土壤情況下[16-17]。如果仍采用直流情況下的土壤電阻率和介電常數，分析結果明顯偏離實際情況，比如計算得到的地電位抬升會明顯偏高，從而增加施工成本，不能夠有效指導工程設計。……