风电机组雷击暂态过电压分布规律磁场分析
含大型风电场系统暂态电压稳定性分析
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ａｔ ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｓ ｍ ａ ｎｄ ｅ ｖ ａ ｌ ｕａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｔ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎｄ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｉ ｅ ｎｔ ｐｏ ｗｅ ｒ ａ ｎｇ ｌ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｈ ａ ｖ ｅ
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摘 要 ： 目前 ，静 态 电压 稳 定 和 暂 态 功 角稳 定 的 机 理 研 究和 分 析 方 法 已取 得 很 大 进展 ，然 而 对 暂 态 电压 稳 定 性
风电机组雷击过电压的仿真分析及防雷接地保护
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·28·2018年第16期文章编号：2095－6835（2018）16－0028－03风电机组雷击过电压的仿真分析及防雷接地保护赵炜，周广珉（水电十四局大理聚能投资有限公司，云南大理671000）摘要：雷击是影响风力发电的正常运行，给风电机组带来严重威胁的主要因素之一。
风电机组又多布置在旷野、高山等雷电多发地带，因此，对风电机组的雷击过电压进行分析对机组的安全运行具有十分重要的意义。
基于ATP-EMPT仿真软件和喀斯特地貌的风电场地，分别针对风机变压器、雷电模型、冲击接地电阻等建立了ATP-EMPT仿真模型，同时结合特殊的喀斯特地貌，分析了风电机组系统内部的雷击过电压和防雷接地措施，为解决喀斯特地貌风电机组雷击过电压问题，保障风电机组的安全运行提供了理论基础和数据支持。
关键词：风力发电；雷击过电压；ATP-EMPT仿真；喀斯特地貌中图分类号：TM862文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2018.16.028风能是一种清洁能源，开发利用风能资源是调整能源结构、实现能源清洁可持续发展的重要手段。
我国幅员辽阔，风能资源丰富，风电机组累积装机容量位居世界首位。
由于风能资源主要存在于空旷地带及高山等雷电危害较为集中的区域，风电机组容易受到雷击的危害，对风电机组的正常运行造成了严重威胁。
在风电机组受到雷击时，雷电流在雷击点流向大地时会在机组线路中产生感应过电流和过电压，这会对系统设备造成损坏。
据统计，在雷击损害事故中，电子系统和控制系统损坏的比例高达50%以上[1]。
肖翔等[2]对风电机组雷击过电压进行了仿真分析，结果表明，良好的接地可以明显地改善风电机组中的过电压，但是不能改变机组中过电压的最大值；杨文斌等[3]对风电机组过电压保护和防雷设计进行了分析研究，指出在风电机组过电压保护和防雷接地方面，应主要考虑直击雷、感应雷、接地设计和机组配套升压设备的保护，在风电机组易受雷击位置及容易遭受雷击破坏的位置安装避雷针和避雷器可以有效解决由雷击造成的损失问题，同时安装风电机时应做好接地工作，必须对每台风机做好接地计算工作。
风力发电机组雷电暂态效应的研究的开题报告
风力发电机组雷电暂态效应的研究的开题报告一、研究背景和意义风力发电作为一种清洁能源，在近年来得到了广泛的应用和发展。
然而，风力发电对于气象条件和地理环境的依赖性较强，同时也面临着销售电能的问题。
因此，对于风力发电的效率提升和智能化控制显得尤为重要。
而风力发电机组作为风力发电系统的核心组成部分，其安全性和可靠性的保障也十分重要。
雷电是风力发电机组运行过程中可能遇到的一种天气现象，其对于发电机的稳定运行和风险控制都有较大的影响。
因此，针对风力发电机组雷电暂态效应的研究，既有利于提高风力发电机组的安全防护能力，也有利于提高风力发电系统的整体效率和智能化控制水平。
二、研究内容和方法本研究将以风力发电机组为研究对象，主要研究风力发电机组在雷电暂态作用下的电压、电流、电场、磁场等参数变化规律及其对发电机转速、负载能力等性能指标的影响。
具体研究方法包括：1.建立雷电暂态电磁场有限元仿真模型，模拟风力发电机组在雷电暂态情况下的电场、磁场变化。
2.基于计算机仿真技术和试验验证，研究风力发电机组在雷电暂态作用下的电力性能变化规律，针对其不同故障类型，深入探究其引起机器变形、沉移和导致电气参数异常的机理。
3.考虑实际的雷电暂态效应环境，对风力发电机组进行实地试验验证，验证有限元仿真模型的准确性和可靠性，并进一步探究不同雷电暂态作用下风力发电机组的响应特性及其变化规律。
三、预期成果和应用前景本研究旨在系统分析和探讨风力发电机组在雷电暂态作用下的变化规律和响应特性，为提高风力发电系统的安全性和稳定性提供参考。
预期成果包括：1.建立风力发电机组雷电暂态电磁场有限元仿真模型，并验证其准确性和可靠性；2.研究风力发电机组在雷电暂态作用下的电力性能变化规律，深入探究其引起机器变形、沉移和导致电气参数异常的机理；3.探讨不同雷电暂态作用下风力发电机组的响应特性及其变化规律，形成完整的数据和分析体系。
本研究成果可以为风力发电系统的安全控制和智能化管理提供数据基础和参考标准，也可以为相关企业和机构提供技术支持和决策咨询服务。
风电场集电线路雷击过电压的研究与防护
风电场集电线路雷击过电压的研究与防护摘要：目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，电力行业在我国发展十分迅速，风电场通常建设于雷电活动较为频繁的地区，其集电线路容易遭受雷击，对风电机组及其配套设备的安全构成严重威胁。
本文结合大唐广元风电开发有限公司芳地坪风电场运行实际，结合近年来雷电击中集电线路杆塔的情况，研究了线路过电压的影响因素，并提出了相应的防护措施。
结果表明：雷电击中杆塔的位置和杆塔的接地电阻是集电线路过电压的主要影响因素，尤其对于山地风电机组，可采用阶梯式降低靠近风机侧杆塔的接地电阻和在靠近风机侧杆塔上安装避雷器这两种防护措施对风电场内集电线路进行防雷。
关键词：风电场；集电线路；雷击；过电压引言随着国家对风力发电的鼓励、国家财政对风力发电补贴政策的落实以及特高压建设带来的弃风问题的缓解，风电装机有望在未来几年内保持快速增长。
风电场大多采用35kV架空线路。
引起输电线路故障跳闸的原因有很多，其中因雷击引起的跳闸次数位居所有跳闸原因之首。
据统计，在芳地坪风电场近几年的线路跳闸中，因雷击导致线路跳闸的约占40%～50%，占了相当大的一个比重。
因此，如何做好线路的防雷工作，防护输电线路事故，尽可能减少线路雷击事故的次数提高线路运行的可靠性，减少因线路故障带来的风电场经济损失一直都是风电场关注的问题。
1研究的背景目前国内风电场集电线路的设计大多采用了架空输电线路的方式，以芳地坪风电场为例，其场址位于西南山地，属亚热带湿润季风气候，场址区内的降水量较多，历年年平均降水量941.8mm，平均年雷暴日数29.1d，属于多雷区。
公司集电线路大多架设于高山峻岭地带，杆塔本身又高出地面数十米，线路绵延数十公里，故沿线落雷密度较大，遭雷击的概率自然较高。
再加上受到气候、地位置等因素的影响，出现事故很难及时采取措施进行处理，给风电场带来了巨大的经济损失。
另外，在运行的过程中经常会出现短路跳闸的情况，一旦出现短路电流就会给线路中的其他设备造成损失，这样一来设备的使用寿命就会大大降低，一旦出现自然灾害，杆塔的导线就会产生大量的覆冰和覆雪，这会导致设备由于绝缘距离不足而出现放电的情况。
风电场集电线路雷击事件分析及防雷措施研究
风电场集电线路雷击事件分析及防雷措施研究摘要：在风电场管理过程中，如何有效增强集电线路的防雷击性能，是提升风电场安全稳定生产的重要因素。
为此本文提出风电场集电线路雷击事件分析及防雷措施研究，结合集电线路特点对雷击事件进行分析，并给出相应的防雷措施，以供参考。
关键词：风电场；集电线路；雷击；防雷0前言我国风电场多建于宽敞的野外空地或者山区，所处位置环境较差，风电场在正常运行生产的过程中，需要面临较大的环境考验，如环境湿度高、土壤电阻率高等，还有梅雨季节高雷暴的特殊天气也对风电场运行存在较大的威胁。
近几年来，风电场遭遇雷击发生事故的案件频发，成为风电产业发展道路上的“绊脚石”。
1风电场特点及防雷电重要性1.1风电场特点科学技术水平和经济社会不断提升的今天，我国风电事业也在不断地向着高水平发展，在这样的背景条件下，我国风电场数量和规模也在持续稳步增多。
我国常见的风电场特点主要分为四个方面：其一是风电场发电机组的主机型号繁多，在同一个发电厂区内存在多种型号主机并存的情况；其二是风电场对于风能稳定性控制尚有欠缺，存在随机性和间歇性等问题，风速和风向的变化也会影响风电机的正常运转，无法正常生产；其三由于风能密度小、风轮对风能的捕捉能力低，对于风能的利用率和储存率也会随之降低，转化的电能也就少；其四风电场所处地理位置较为偏远，海拔普遍偏高，进而影响风电场的平稳运行。
1.2防雷重要性风电场中集电线路是关键构成部件，其是否正常安全运行，是整个发电场运营的重要影响因素。
在风电场运行期间，常见的自然问题且影响最大的就是自然因素，特别是雷击跳闸问题。
通常我国风电场所处位置较为偏远空旷，地势高且空旷，这样的地理条件下，更容易受到雷击问题，风电场设备受到的雷击次数过多，就会影响风电场的安全问题和稳定生产。
据相关统计风电场的各类跳闸事故中，大多数都是由于雷击造成的。
地势较高、较空旷，土壤的电阻率更高，更容易受到雷击，雷击对集电线路造成破坏，引发开关跳闸，进而引发安全事故。
风电机组模型搭建与暂态过电压分布规律研究
风电机组模型搭建与暂态过电压分布规律研究
周树彬;卢尉;林耿武;朱文生;陈裕强
【期刊名称】《广东气象》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】在探讨不同雷电特性下,风电机组暂态过电压的分布规律,并建立相应的模型进行分析。
首先对风电机组及风电机组受雷击故障类型进行介绍,然后搭建了风电机组模型,并分析了不同雷电特性对暂态过电压的影响。
在此基础上对不同雷电幅值、不同雷电波头时间、雷击叶片对相邻叶片和多点雷击等不同雷电特性下的暂态过电压的不同分布规律进行推导,得到暂态过电压分布规律。
通过将推导出的不同雷电特性下暂态过电压分布规律应用于风电机组设计中可以使风电机组的安全稳定性能得到整体提升。
【总页数】3页(P66-68)
【作者】周树彬;卢尉;林耿武;朱文生;陈裕强
【作者单位】普宁市气象局;揭阳市气象局;汕尾市气象局
【正文语种】中文
【中图分类】P49
【相关文献】
1.风电经特高压直流送出系统的暂态过电压问题研究综述
2.风电经柔直孤岛送出交流暂态过电压抑制策略研究
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端风电机组暂态过电压抑制措施4.架空输电线路雷击暂态过电压分布规律模拟研究5.风电机组的雷电暂态过电压统计研究
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风力发电机的雷电绕击分析与防护
风力发电机的雷电绕击分析与防护风力发电因其清洁无污染、可永续利用等特点，对于调整我国能源结构、加强资源节约利用、促进生态环境保护、推进经济可持续发展意义重大。
我国幅员辽阔，风能资源丰富，发展风力发电优势得天独厚。
为了能保障风机发电系统在一个可靠的环境下安全运行，对风机采取相应的雷击保护措施是不可避免的。
对此，本文针对风力发电机雷击及其防护进行了研究，以雷击风机桨叶暂态特性仿真分析为案例，提出了防雷整改措施，希望为雷击事故应对和处理提供参考。
标签：风力发电机；雷电绕击；防护风力发电是将风能进行较为直接地开发利用，风电场一般建立在山顶、荒漠、滩涂等自然地理环境复杂且容易受到雷电灾害影响的地方，雷击事故时有发生，风力发电的蓬勃发展正在受到日益严重的雷电灾害的威胁。
国内外相关案例都表明雷击是严重威胁风力发电场安全的主要问题之一。
雷电击中风机后，雷电流将会对风机叶片等结构造成严重破坏，导致高昂的经济损失，如维修费用、人工成本和停运损失等。
为避免雷击事故中雷电流对风机的损害，风电场的雷击防护至关重要。
一、雷电放电概述雷电具有非常强大的爆发力，也具有很大的随机性，雷电的放电主要是雷云和雷云之间或者雷云内部进行的，其中雷云放电是在某些适当的地理和气象条件下，由于比较强烈的潮湿热气流不断上升进入稀薄大气层后冷凝的结果。
雷云对地放电是从下行先导放电阶段开始的。
如今的风电机组容量已经从几百千瓦扩大到兆瓦级的，高度也已经达到了一百多米，属于高体结构，其雷云在下行先导通道中负电荷的感应作用下，风电机组会出现感应正电荷。
当下行先导头部接近机组时，风机的叶片尖端部分会发生畸变作用，伴随着电场强度快速扩大，附近的大部分空气产生游离，就会发生上行先导。
其中上升放电先导是分布正电荷，向上的速度是（0.05～1.2）×106m/s。
接着上升先导和下升先导在空气中会合之处就产生了回击放电，于是风机就遭受了雷击，会合之处就是雷击点。
机组雷击跳闸分析及防范探讨
机组雷击跳闸分析及防范探讨机组雷击跳闸是指在雷电活动过程中，发电机组或变电站等电气设备因受到雷击而发生停电或跳闸现象。
这种情况的发生不仅给电力系统的安全稳定运行带来风险，还可能对设备造成永久性损坏。
因此，对机组雷击跳闸进行分析，并探讨相应的防范措施非常重要。
首先，机组雷击跳闸的原因主要有以下几点：1.风暴雷电过程中，大气中的电荷分布不均，形成强烈的静电场。
当风暴云内部的静电场与地面的静电场之间达到一定的电位差时，就会发生空间放电，即雷电。
雷电一旦直接击中机组或变电站等电气设备，就会造成跳闸现象。
2.机组或变电站等设备自身的绝缘故障，如绝缘子破裂、绝缘层老化等，使设备容易受到雷击的侵害。
3.机组或变电站等设备的防雷装置设计不合理，导致无法有效地消除雷击带来的电流和电压冲击。
针对机组雷击跳闸的防范措施，可以从以下几个方面进行探讨：1.设备绝缘监测与维护：定期对设备的绝缘状况进行检查，发现绝缘故障及时修复或更换。
采用先进的绝缘监测设备，如红外线热像仪、超声波检测仪等，实时监测绝缘状态，避免发生绝缘失效引起的雷击跳闸。
2.安装防雷装置：在机组或变电站等电气设备的周围安装合适的防雷装置，将雷电引导到地下或避免直接击中设备。
防雷装置的选用应符合国家相关标准，确保其能够有效地抵御雷击冲击。
3.设备接地保护：良好的接地系统能够将雷电的电流迅速引入大地，减少其对设备的影响。
对机组或变电站等设备的接地系统进行合理设计和维护，确保其接地电阻符合要求，提高设备的雷电抗击能力。
4.配电系统间隔保护：合理设置间隔保护装置，及时跳闸，避免受到雷击带来的过电压和过电流。
同时，间隔保护装置应具备可靠的操作性能，确保在发生雷击跳闸时能够迅速切除受电线路，减少因雷击跳闸导致的停电范围。
总之，机组雷击跳闸是电力系统中常见的故障之一，给系统运行带来了一定的安全风险。
为了防范机组雷击跳闸的发生，需要在设备绝缘监测与维护、安装防雷装置、设备接地保护以及配电系统间隔保护等方面采取相应的措施。
某风电场35kv集电线路频繁遭雷击跳闸的原因分析及对策
某风电场 35kv集电线路频繁遭雷击跳闸的原因分析及对策摘要：在高压架空输电线路的运行期间，受到雷击过电压影响，会产生绝缘闪络，进而使得线路故障问题出现。
在跳闸事故中雷击因素引发的挑战占比50.0%左右。
雷击会对风场的安全、可靠造成严重影响，必须要引以为重。
本文主要分析某风电场35kv集电线路频繁遭雷击跳闸的原因，并结合相应的理论，制定针对性解决对策。
关键词：风电场；35kv集电线路；频繁遭雷击；跳闸原因风电场运行期间，雷击灾害会造成严重的后果，产生较大的负面影响，必须要加身认知，引以为重。
在农村山林区域中的输电线路，受到交通影响，一旦出现雷击事故，将会降低巡检效率与故障分析质量。
雷击天气伴随着明显的降雨与大风，极易引发树木摇摆，对线路运行安全产生影响。
若不能采取科学、合理的措施解决这些问题，则容易造成线路跳闸。
1雷击跳闸原因1.1多雷地区容易引起跳闸事故某风电场座落于江苏省淮安市盱眙县西南部丘陵地带，根据淮安地区雷暴及地闪特征分析,盱眙县属于重落雷区,且盱眙风电场架空线路全场共512基塔,全部坐落于山头之上,比周边建筑及树木都要高,这就更容易被雷击。
1.2输电线路反击雷跳闸事故落雷在高压输电线路杆塔、杆塔附近避雷线上，杆塔、接地引下线电感与杆塔接地电阻降压，会导致塔顶电位达到上限，使得绝缘产生闪络现象，进而导致杆塔雷击反击。
杆塔的接地电阻会对雷击跳闸产生影响，不少研究认为，杆塔接地电阻增加10~20Ω,则会导致雷击跳闸率增加50%~100%。
1.3输电线路绕击雷跳闸事故绕击指的是雷绕过避雷线的屏蔽，直接击打在导线上。
绕击发生因素与反击对比要复杂很多，若存在雷击距离间隙系数，则会受到杆塔、弧垂和地形等因素影响。
1.4过电压引起跳闸事故感应雷过电压，在架线路附近发生雷击，借助电磁感应，输电线路会产生过电压。
直接雷击电压，雷达直接击打在避雷线、导线上，以此产生过电压。
1.5避雷器防雷性能质量降低引起跳闸事故氧化锌避雷器无串联间隙，会持续承受系统带来的电压与电流。
风电场集电线路雷击事件分析及防雷策略
152研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2020.11 (下)1 研究对象及基本概况本次研究所选取的对象为我公司所属的新能源（包含风电、光伏）发电场站。
目前，公司投运的风电场遍布我国西北、东北、华北、华南等地区近30个地县级市，累计80余座，累计装机容量达1060万千瓦。
绝大多数风电场所处地理位置风资源良好，地区季节特性明显、降雨量充沛，尤其在陕西、江苏、河北、山东等地夏季多伴有雷雨大风天气，集电线路因雷击跳闸的概率大大提高。
因此，研究并采取合理措施促使提高线路防雷水平，对确保风电场集电线路的安全、经济运行具有重大意义。
2 风电场所属地区年均雷暴日分布我国雷暴日等级划分为：平均年雷暴日不超过15d 的地区为少雷区；平均年雷暴日超过15d 但不超过40d 的地区为中雷区；平均年雷暴日超过40d 但不超过90d 的地区为多雷区。
在我国线路防雷规程中，一般以40日/年的雷暴日作为线路防雷设计标准。
通过对我公司场站地理位置分布统计，可知风电场所属地区年均雷暴日等级分布占比如表1。
沿海、山地等风电场集电线路每年雷雨季节遭雷击闪络造成跳闸和停电较为频繁，所以有必要考虑加强线路防雷性能。
表1雷暴日等级少雷区（＜15天）中雷区（15～40天）多雷区（＞40天）场站分布占比3.33%86.67%10.00%3 近3年35kV 集电线路雷击事故统计经过数据统计发现：我公司按风电场项目数统计，选用架空线路作为35kV 架集电线路的项目场站占比约61%，选取地埋电缆场站占比约39%，显然雷击事故发生只能发生于架空线路，即架空线路的分布占比一定程度也影响着风电场的雷击跳闸率。
通过对研究对象近3年35kV 架空集电线路跳闸统计结果显示，2017年35kV 线路跳闸累计47次，雷击跳闸11次，占全年的23.4%；2018年35kV 线路跳闸累计94次，雷击跳闸20次，占全年的21.3%；2019年35kV 线路跳闸累计96次，雷击跳闸16次，占全年的16.7%，从近3年情况看来，雷击跳闸约占总跳闸的20%比重。
风力发电机雷电过电压接地措施简析
风力发电机雷电过电压接地措施简析作者：刘伟来源：《硅谷》2014年第06期摘要在利用风力发电过程中，雷击是其主要影响因素。
因此如何防雷就成为其主要任务，主要包括外表防雷和内部防雷两部分。
外部系统防雷主要措施为叶片防雷系统的改进，而内部防雷措施主要为过电压接地处理。
文章具体分析了风力发电机过电压阶段的工艺过程。
关键词风力发电机；基础接地；浪涌保护中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0063-01在雷击导致的风力发电机破坏中，有相当大的部分与雷击电压过大导致的叶片或与引下线设备相连的设备破坏。
处理这一问题的唯一措施就是实现过电压接地，其中包括风机基础接地、等电位连接以及浪涌保护三个阶段，为了进一步明确其接地过程，文章分别进行了分析，从而实现对风力发电机的保护。
1 风力发电机基础接地在风力发电机基础接地过程中，最重要的问题就是其与低电阻率网点之间的矛盾。
作为容量在100 kVA以上的发电机组，要求其接地电阻rd≤4 Ω。
按照GB50057-94建筑防雷设计标准，三级防雷建筑，3.4.2款规定：下导冲击电阻不超过20 Ω。
接地装置包括接地体和接地线。
防雷接地装置与一般电气设备接地装置大体相同，采用平均直径大于10 m的接地圆环，各台风机的接地相互连接成一个接地网，以使雷电流能更快地导入大地。
由于机组在风电场中的位置通常不十分确定。
土壤电阻导电率对接地冲击电阻有很大的影响。
所以在设计时，认为土壤是两层的：最上的素填土层和底下的沙砾层。
认为土壤电阻率是8000～10000 Ω·cm。
接地网是人工接地系统。
风力发电机组本身的基础端钢筋网为自然接地体，考虑到电网系统的安全，要求在自然接地体外架设人工接地网，每一台风力发电机的自然接地体与人工接地体应有可靠连接，以形成网络。
一般情况下人工接地体以采用管形接地体最为有利。
人工接地体采用2英寸直径，长度为250 cm的钢管。
风电机组的防雷问题
第6期(总第136期)2006年12月山 西 电 力SHANXI EL ECTRIC POWERNo 16(Ser 1136)Dec 12006风电机组的防雷问题康春华,张小青,王 芳(北京交通大学新能源研究所,北京 100044)摘要:针对随着风电机组单机容量和风电场规模的增大,雷击对风电场的安全运行的危害日益突出的问题,根据行业标准,划分了风电机组的防雷区;介绍了风电机组中各部件的雷电防护措施;给出了风电机组接地系统的设计方法。
关键词:风电机组;防雷保护;接地中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:167120320(2006)0620062203收稿日期:2006205210,修回日期:2006208220作者简介:康春华(19822),男,北京人,硕士研究生,从事电力系统及自动化研究工作;张小青(19572),男,北京人,博士,博士生导师,教授,目前研究方向是雷电防护技术;王 芳(19802),女,北京人,硕士研究生,从事电力系统及自动化研究工作。
随着风力发电的迅猛发展,风电机组单机容量已上升到MW 级水平,风电机组的安全运行日益受到重视。
由于风电场一般设立于环境条件比较恶劣的地带,防雷的重要性显而易见。
雷电对风机的危害方式有直击雷、雷电感应和雷电波侵入等3种。
根据德国的运行统计,风力发电机的毁坏主要是由雷电感应和雷电波侵入所致。
风力发电机组主要部件雷击毁坏率由高到低是电控系统(40%～50%)、叶片(15%～25%)、发电机(5%)。
由雷击引起的维修成本由大到小依次是叶片、发电机、电控系统、通讯系统。
1 风力发电机防雷区和保护等级的确定根据Wind Turbine Generator sestyms 2part24:Light ning Protection (IEC TR 61400224),防雷区分为BSZ0A ,BSZ0B ,BSZ1,BSZ2等4个区。
易直接雷击的部分为BSZ0A 区,传导全部雷电流。
雷击暂态电磁脉冲的分析方法_林少松
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雷击可能存在的几种接闪方式
因雷击暂态电磁脉冲引发的电气和电子系 ＲM 、 ＲW 、 Ｒ Z 风险 统故障 （ D3 损害类型 ） 涉及 Ｒ C 、 S2 雷击建 分量， 其损害成因 包括 S1 雷击建筑物、 S4 雷击相连服 S3 雷击相连服务设施、 筑物附近、
A 为节点相关矩阵； Y 为节点导纳矩 其中， 阵； Z 为复合阻抗矩阵； G 为电压系数矩阵； I b 为 分段支路电流矢量； V s 为节点电压矢量； I s 为雷 电流源矢量（ 接闪点） 。 2． 2 场的方法 场的方法可分为时域有限差分法和有限元 法。本研究采用有限元法将室内电磁场视为准 静态场， 利用变分原理把所要求解的边值问题转 化为相应的变分问题。 然后利用剖分插值将变 分问题离散化为普通多元函数的极值问题 ， 最终 归结为一组多元的代数方程组， 求边值问题的数 值解。 A A = xi A = A yi A = A zi
《雷击暂态电磁脉冲的仿真分析与评估》 基金项目： 广东省东莞市气象局课题 mail： 2008linss@ 163． com 作者简介： 林少松（ 1987 年生） ， 助理工程师， 从事雷电防护相关工作。E男， 本科，
第5 期
林少松等： 雷击暂态电磁脉冲的分析方法
73
雷击建筑物“法 纳为雷击独立接闪器 （ S1 － A ） 、 雷击建筑物 （ S1 － C ） 、 雷 拉第” 接闪器 （ S1 － B ） 、 雷击临近建 击临近建筑物独立接闪器 （ S2 － A ） 、 “法拉第” 筑物 接闪器 （ S2 － B ） 、 雷击临近建筑物 （ S2 － C ） ， 即 6 种接闪方式
3
3． 1
格栅形建筑物仿真分析案例
风力发电机雷电灾害风险评估简析
风力发电机雷电灾害风险评估简析作者：刘伟来源：《华中电力》2014年第01期摘要：在自然界中，雷电是一种危害性极强的现象。
雷击不仅会造成人员伤亡，而且还会导致各种电力设备、电子设备损坏，其危害性非常之大。
风力发电机因具有体积大、高度高的特点，常常会遭受雷击，虽然机组也都采取了一定的防雷保护措施，但在一些雷电密集区，雷电对风力发电机的危害仍然十分严重。
为此，应当对雷电灾害进行风险评估，并按照评估结果采取有效的防雷保护措施。
基于此点，本文就风力发电机雷电在哈勃风险评估进行浅谈。
关键词：风力发电机；雷电灾害；风险评估一、风电机组遭受雷击的过程分析（一）雷电对风力发电机的放电过程分析雷云会导致大气电场出现范围性波动，受电场静电感应的影响，会使风电机的叶片上出现相反极性的电荷，并且这部分电荷会在叶片上不断聚集，因风电机的叶片相对较长，加之机组本身的高度较高，故此可将其等效为大曲率电极，它会导致附近空气出现游离，这样便会满足自持放电的条件从而形成流注，当流注达到一定的长度之后，游离电子便会通过流注进入到电极当中，电子间的剧烈摩擦会产生出极高的温度，在大气电场达到足够高的程度时，就会产生主放电从而形成雷击。
当雷云击穿空气之后，回击放电便会随之开始，负电荷消失的同时，均属物体上的正电荷便会失去束缚，最终会由大气向风电设备放电。
如果风电机组或是叶片上存在较大的电阻，在电荷放电的路径上便会出现很高的电位差，这样一来便会引起火花放电，其会对风力发电机和附近的人员造成威胁。
（二）直击雷的危害当雷电直接击中风力发电机时，会对设备造成严重的危害。
雷击发生时，雷电流会泄流通道当中形成机械效应以及热效应，这会直接导致风电机组的各个主要部件损坏，严重时会引起叶片断裂甚至起火，并且还会使齿轮轴承的表面磨损速度加快，从而降低齿轮轴承的使用寿命。
此外，还有部分直击雷会造成风电机舱起火，这样一来便会导致整个风电系统受损。
现阶段，国内风电机组的高度越来越高，体积也不断增大，这极大程度地增加了设备遭受雷击的可能。
风电场雷电反击暂态计算与分析_余光凯
1 计算模型
1.1 风机-箱变系统 目前我国风电场中， 风电机组上网接线大多采
用一台风电机组配置一台升压变压器的方式， 风力 发电机出口电压为 690 V， 通过就近的升压变压器 将电压升至 35 kV，再输送至风电场集电线路并网。 当升压变压器在风机塔筒外布置时， 通常采用箱式 变压器，风机、690 V 送电电缆、箱变构成了风机-箱 变系统， 图 1 为某高山风电场风机-箱变系统典型 接线及防雷配置情况。
p（t）=u（t）×i（t）
乙T
E= p（t）dt
（1）
0
式中：p （t） 为阀片吸收功率；E 为阀片吸收能
量 ；u （t） 为 阀 片 两 端 电 压 ；i （t） 为 通 过 阀 片 的 电 流 ；T
为雷电流持续时间。
在短波高幅值电流作用下， 阀片的破坏是开裂
型的，其通流能力约为 170-200 J/cm3[16]，该 35 kV 避
关键词： 风电机组； 箱式变压器； 雷电反击； 地电位升高； SPD； 避雷器； 吸收能量
Transient Calculation and Analysis on Lightning Back Striking of Wind Farm
YU Guangkai, ZHANG Bo, LU Tiecheng, HU Taishan, XU Dongze, ZHANG Hong
2015 年第 6 期 （总第 268 期） 2015 年 12 月
DOI：10.16188/j.isa.1003-8337.2015.06.027
风力发电系统雷击过电压技术研究 张锡伟
风力发电系统雷击过电压技术研究张锡伟摘要：国外对风力发电系统的防雷技术研究仅限于风电机组，并且也仅处于初级阶段。
国内外的专家学者及相关企业对风力发电系统的防雷技术的研究也刚开始。
对风力发电系统雷击过电压进行分析并对其接地系统进行研究，解决风力发电系统的雷击过电压问题，确保风力发电系统的安全生产，提高电网的可靠性。
关键词：风力发电；雷击过电压技术；研究1风力发电系统雷击过电压技术的研究现状1.1国外对风力发电系统雷击过电压技术的研究现状目前，我国在风力发电系统的雷击过电压分析与治理研究方面正处于初级阶段，有大量的工作要做。
瑞典、丹麦和德国对风电机组进行了一些统计研究，主要集中于雷击损坏部位、影响利用率、影响发电量、修理费用等方面取得了一些的成果。
研究认为：①雷害是威胁风力发电机组安全生产和风场效益的严峻问题；②对风力发电机组外部遭受直击雷和感应雷的保护，重点是放在改进叶片的防雷系统上；而内部的过电压防雷保护正处于研究阶段；③风机的一般外部雷击路线是：雷击（叶片上）接闪器→（叶片内腔）导引线→叶片根部→机舱主机架→专设（塔架）引下线→接地网引入大地；④风场微观选点中，自然低电阻率地网和地质好的风场基础是存在矛盾的；而风力发电系统场地电阻值的高低和要求耐雷性能的设计也是存在矛盾的。
所以，必须充分考虑各方面的因素，做好技术经济方面的优化处理。
风力发电系统雷击有３个主要方面。
风叶遭受直击雷造成的损坏，这种情况可能是由于雷击中风叶的顶端或侧面所造成的；风叶直接遭雷击或与风力发电机组相连接电力线路的雷电侵入波电流，这些电力线路包括传输线、电缆以及各电压等级架空线路；通过接地装置将雷电流引入大地，避免邻近的各种线路和地面设施遭到所受到的感应高电压的破坏。
1.2国内对风力发电系统雷击过电压技术的研究国内对风力发电系统的雷击研究目前集中于风电机组的防雷与接地｡广东省汕头市电力公司对南澳风电场132台风机的雷害问题,调查了近15年发生的53起雷击事故的调查｡在1999年~2004年期间,地闪强度大于50kA的雷电共有163次,超过100kA的雷电闪击共有31次,其中最强烈的一次闪击发生在2002年8月20日14时22分,在东经116.42°,北纬23.53°处,雷电强度高达275.4kA,共有4次回击,陡值为7.2kA/μs,闪电能量为384.3MJ,此次雷击共击坏4台风机风叶､35A保险器12个､MTA—2过电压保护器3个､补偿电容器､接触器2个､双向可控硅3个､触发板1块和TAC计算机2台,经济损失惨重｡1995年8月｡浙江苍南风电场l台FDl6型55kW风机遭受雷击,从叶尖到叶根开裂损坏报废[10,11]｡2008年5月,沈阳康平富饶山风电场11号风机遭雷击,造成1片风叶完全损坏,另外2片也出现断裂｡国内专家近几年对风力发电系统雷击过电压分析及治理方面也做出了一些研究成果｡2雷击过电压概述过电压简单来说就是电气设备在特定条件下出现的超过工作电压的异常电压升高。
风力发电机组的防雷技术
风力发电机组的防雷技术1 引言随着人们对可再生能源利用价值认识的提高，以及风电机组制造、控制和其它相关技术的不断进步，风力发电在近十几年来的发展非常迅速，到2001年底全世界的风电总装机容量已超过24GW[1]。
与此同时，风电机组的单机容量和风电场的总装机容量也不断增长，因此风电场的安全运行问题也越来越受到人们的关注。
影响风电场安全运行的因素很多，其中遭受雷击是一个非常重要的方面。
随着单机容量的增大，风电机组的塔筒越来越高，再加上大型风电机组一般安装于开阔地带或山地，因此风电机组遭受雷击的概率也较大。
以德国风电场遭受雷击的情况为例。
德国风电部门对近年来该国风电机组的故障情况进行了统计，其中1992~1999年间风电机组雷击事故情况如表1所示[2]。
由表可见，多年以来德国风电场每100风机年的雷击数基本维持在10 %左右。
另外，调查结果还表明，在所有引发风电机组故障的因素中，外部因素（如风暴、结冰、雷击以及电网故障等）占16 %以上，其中雷击事故约占4%。
由于雷电现象具有非常大的随机性，因此不可能完全避免风电机组遭受雷击，只能在风电机组的设计、制造和安装过程中，采取防雷措施，使雷击造成的损失减到最小。
本文从雷电发生的机理和雷击过程入手，对风电机组的防雷技术进行了阐述分析。
2 雷击损坏机理雷电现象是带异性电荷的雷云间或是带电荷雷云与大地间的放电现象。
风电机组遭受雷击的过程实际上就是带电雷云与风电机组间的放电。
在所有雷击放电形式中，雷云对大地的正极性放电或大地对雷云的负极性放电具有较大的电流和较高的能量[3,4]。
雷击保护最关注的是每一次雷击放电的电流波形和雷电参数。
雷电参数包括峰值电流、转移电荷及电流陡度等。
风电机组遭受雷击损坏的机理与这些参数密切相关。
（1）峰值电流当雷电流流过被击物时，会导致被击物温度的升高，风电机组叶片的损坏在很多情况下与此热效应有关。
热效应从根本上来说与雷击放电所包含的能量有关，其中峰值电流起到很大的作用。
一次风电场雷击过电压事件分析及对策
一次风电场雷击过电压事件分析及对策摘要：通过对一次风电场雷击过电压事件的分析，找到避雷器及过电压保护器损坏的原因，并提出防范改进措施。
关键词：风电场；雷击；过电压0.概述风电场多建设在山地丘陵地带，风电机塔筒及集电线杆塔较周围地貌明显凸出，雷雨季节容易受到雷电侵袭，导致设备损坏。
据统计，雷击引起线路跳闸占输电线路事故的 60%以上。
如何提高风电场的防雷水平，减少设备损坏，是亟需解决的一个课题。
1.事件经过2021年5月13日 17:11，雷雨天气，某风电场35kV Ⅰ、Ⅱ集电线路保护装置报“过流Ⅰ段”保护动作，开关跳闸。
检查风机集电线路及就地箱变，35kV Ⅱ线#202箱变过电压保护器爆裂，C 相保险熔断，箱变首塔上的C相避雷器击穿；#203箱变过电压保护器损坏，箱变首塔上的A相、C相避雷器击穿；#204箱变过电压保护均损坏；35kV Ⅰ线#121箱变过电压保护器损坏，箱变高压支持瓷瓶放电烧损，详见图1。
图1 #202箱变 #121箱变查看故障录波记录，17:11:58.819ms，35kV Ⅰ母线三相电压出现浪涌尖波，时长1.25ms，电压最高值为67.7kV（一次瞬时值），约为正常运行电压值的2.37倍，Ⅱ线三相电流同时增大，最大值3.4kA（一次有效值），持续约100ms，17:11:58.872ms，Ⅱ线保护动作跳闸。
17:11:59.315，35kV Ⅰ母A相母线电压升高至44.5kV（一次瞬时值），B、C相母线电压降低，Ⅰ线B、C相电流大小相等、方向相反，发生相间接地短路，后迅速发展为三相短路，最大值3.52kA（一次有效值），持续约103ms，17:11:59.363，Ⅰ线保护动作跳闸。
见图2图2 故障录波图2.集电线路故障原因分析（1）35kV Ⅱ线#202、#203、#204及Ⅰ线#121风电机安装位置临近，均安装于山陵地带且临近水库，为易遭受雷击区域。
集电线路全程架设单根架空地线，风电机出线首塔均安装了避雷器（型号YH5WZ-51/134G），箱变高低压侧加装了过电压保护器（型号HKBD-B-42/119）。
风力发电机组受雷击灾害分析
３． １ 叶 片 部 分
叶 片 由 不能 传 导 雷 电流 的 复 合 材 料 （ 玻璃 纤维增强塑料 ） 制成 ， 仅在 叶尖部 分设置 有金属导体 ， 接闪面 积较小 ， 无 法 满 足 雷 电 防 护 的 实 际 需 要 。机 舱 尾 部 上 端 设 有 一 直 高 为 ８ ０厘 米， 直径 １ Ｏ毫 米 的 镀 锌 圆钢 制 成 的 避 雷 短 针 ， 保 护 气 象 仪 器 及 发 电机 设 备 ， 并 通过 ３ ５平 方 毫 米 铜 带 与 控 制 箱 外 壳 连 接 。
３． ２ 电 气 部 分
塔 内箱 式 变 压 器 高 低 压 两 侧 虽 已 安 装 Ｓ Ｐ Ｄ，但 是 参 数 不 能满足该 区域雷电流泄放的要求 。
３． ３ 控 制 系统
从 机 舱 到 控 制 箱 的 ４条 通 讯 电缆 ，共 计 ３ ２条 控 制 线 ， 屏 蔽层 只有一端接地 ， 入 箱 前 通 讯 端 口未 安 装任 何 Ｓ Ｐ Ｄ。 在 控 制 箱 内，单端屏蔽层接 地的光纤将信号传 导中控室 的计算机进 行监控 。
我 国风 电场机 组遭 受 雷 击损坏 部 位比 例从 高 到低依 次 为： 电气系统 、 风轮叶 片 、 控 制 系统 、 传 感器等 ， 分 别 所 占 比 例 为： ３ ７ ． ９ ％、 ２ ７ ． ２ ％、 ２ ３ ． ３ ％、 ５ ． ８ ％，这 四 项 所 占 的 比 例 总 和 占 所 有 风 电机 组 雷 击 事 故 总 和 的 ９ ４ ． ２ ％，几 乎 占据 风 电机 组 遭 受 雷 击 损 坏 部 位 的所 有 可 能 出现 情况 ； 风 电机 组 结 构 高 大 ， 一 般 总 高度 超 过 １ ５ ０米 ， 暴露 在空气 中的部件很多 ， 一 旦 遭 遇 雷 雨 天气 ， 极 易 遭 受 直 接 雷 击 。然 而 雷 电流 在 泄 流 过 程 中 ， 可 能 造 成 更多的影响 。在雷 电作用下 ， 不仅风机机械部分 受损 ， 同时 机 组 的 电气 设 备 、 电控 系统 等 即 使 没 有 直接 受 到 雷 击 ， 在 巨 大 的雷 电流及强变化 的电磁场作 用下也会发生故障 、 引发失灵 。 因此 ， 风电机组的防雷技术也就十分复杂 。
风电场雷击事故的分析及防范措施
风电场雷击事故的分析及防范措施第一篇：风电场雷击事故的分析及防范措施风电场雷击事故的分析及防范措施摘要：风电场经常发生雷击跳闸事故，通过对事故的分析，提出在多雷山区应采取的一些防雷措施。
关键词：风电场雷击防雷分析防雷措施一、引言架空输电线路是电力网及电力系统的重要组成部分，由于它暴露在大自然中，易受到外界的影响和损害。
而雷击是其中最主要的一个方面。
架空输电线路所经之处大都为旷野或丘陵、高山，输电线路长，遭遇雷击的机率较大。
雷击放电引起很高的雷电过电压，是造成线路跳闸事故的主要原因。
据统计，雷击引起的跳闸事故占电力系统事故的50%～70%。
二、典型故障就拿某风电场为例，某风电场地处丘陵地带，依山傍水，雷电活动较为活跃。
当地气象部门统计资料表明该地区落雷较多且强度较大，是典型的多雷地带。
进入春夏季节后，该风电场35kV集电线路发生多次雷击事故。
最严重的一次雷击发生在六月中旬，四条35kV集电线路过流保护动作跳闸，两条线路35kV开关柜内过压保护器炸裂。
巡线后发现线路杆塔及箱式变压器高压侧多处避雷器被击毁，多处瓷瓶炸裂。
风机内多个交换机和网关损坏,严重影响了风电场的安全生产运行。
三、雷电事故的判别及特征架空电力线路由雷电产生的过电压有2种：一种是雷击于线路或杆塔引起的直击雷过电压；另一种是雷电产生电磁感应所引起的感应雷过电压。
其中，感应雷过电压是引起线路故障的主要原因。
经分析该风电场易遭受雷击的杆塔大都是：（1）山顶的高位杆塔或向阳半坡的高位杆塔。
（2）临水域地段的杆塔。
（3）山谷迎风口处杆塔。
而雷电反击是引起箱式变压器内避雷器以及风机内交换机和网关损坏的主要原因。
四、雷击故障产生的原因分析(1)该地区属于多雷区，气象统计数据表明其年均雷暴日在60d 以上，分布在此区段的35kV架空线路受雷击率较高。
而该风场线路设计时没有考虑其环境特殊性，基本按常规设计。
(2)35kV线路上没有安装避雷线，防雷主要靠安装在线路上的避雷器，而避雷器只安装在变电站的出线侧和配电变压器的终端杆，这样造成线路中间缺少保护。
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风电机组雷击暂态过电压分布规律磁场分析
发表时间：2019-09-10T10:25:37.733Z 来源：《当代电力文化》2019年第09期作者：李祺
[导读] 对不同雷电特性下暂态过程分析，并对不同雷电特性下磁场分析进行研究，并提出了相应的防雷办法。
福建省福能新能源有限责任公司福建省莆田市 351100
摘要：随着风力发电机组规模的不断变大，雷电袭击使得风电机组受损的现象时有发生，加强对风电机组的防雷保护设计变得更为重要。
本文对不同雷电特性下暂态过程分析，并对不同雷电特性下磁场分析进行研究，并提出了相应的防雷办法。
关键词：风电机组；暂态分析；磁场分析
随着风力发电技术得到了广泛的应用，机组具备的稳定性得到了人们的重视，特别是雷击对风力发电机组的影响，会导致发电机组不同部位的暂态电压产生很大幅度的提升，会使内部磁场分布发生变化，对机组中的电机、电力设备形成较大的影响，严重情况下会使风机无法工作或者使机彻底损坏。
这就需要对风力发电机组在遭受雷电袭击条件下，电机内部形成的暂态过电压分布规律进行分析，对不同雷电条件下暂态特性进行研究，针对风电机组不同部位雷击情况进行仿真，进行了解到雷电压的分布规律，从而提出相应的改进措施。
1不同雷电特性下暂态过程分析
如果风机最高位置处的叶片受到雷电袭击，大电流会顺着叶片进入到塔筒和其它电力设备，叶片部位的电压会快速升高，由于电气元件的存在会形成较为强烈的热效益，对风机叶片形成较大程度的损坏。
1.1不同雷电幅值条件下风机叶片暂态分析
通过建立起风机和雷电流仿真模型，使波长和波头时间保持不变，调整雷电幅值，波头时间为2.5微秒，波长持续时间为50微秒。
使波头和波长电流幅值分别达到25千安、60千安。
让雷电击中风力发电机组叶片的中部和顶部，从而进行暂态分析和模拟。
进行25千伏雷电流模拟时，雷电形成的电动势使风电机组叶片顶部被击中之后，会在叶片中部和顶端节点形成数值不同的雷电过电压，叶片顶部节点最高的暂态电压可达到兆伏级别，中部节点暂态电压有500伏左右，远低于顶端节点暂态过电压。
在叶片中部受到雷电袭击后，中部和顶部节点会形成电压数值和幅度不同的过电压，但暂态电压会小于叶片顶端被雷电击中的数值，差值会超过200千伏。
进行60千伏雷电流模拟时，叶片顶部被雷电击中时，叶片中不同节点暂态电位改变情况和幅值与25千伏形成的暂态电位基本类似，在雷电击中部位形成的过电压可达到几兆伏，从击中部位向外不断衰减。
叶片中部被雷电击中时，形成的雷电过电压波形和25千伏类似，暂态电压会在阻抗和雷电共同作用下出现短时期的振荡，直到最终达到稳定状态。
从模拟情况来看，雷电击中叶片顶部形成的过电压，会比其它部位对风电机组造成的伤害更为严重。
因此，进行防雷保护设计时，可以把雷电引到叶片中部，从而有效减小暂态过电压，在叶片中部安装接闪器可以有效起到防雷保护作用，增加接闪器的安全数量，让雷电经过下引线传到大地中，防雷保护效果可以提升38%左右。
1.2不同雷电波头时间条件下风电机组暂态研究
雷电流的重要参数之一就是波头时间，具备的幅度决定着波头陡度，体现出被雷电击中之后形成的电磁感应对风电机组产生的危害。
波头时间多保持在0.26-10微秒，采用0.26、2.6和10微秒三种波头时间进行模拟。
如果风机叶片顶部被三种不同波头时间的雷电击中之后，来对叶片和塔筒的雷电过电压和电流变化情况进行分析，从而对风电机组暂态特性进行分析。
叶片暂态电位分析方面，把叶片顶端作为雷击点，在电流值为10千伏条件下三种波头时间暂态电压分布情况来看，如果雷电流波头时间变小，叶片暂态电压波形陡度会显著升高，感应过电压会产生较大的改变，在0.26微秒波头时进行仿真，形成的暂态过电压会大于兆伏级。
但在10微秒波头雷电条件下，叶片暂态过电压数值只有0.26微秒时的30%，没有形成较大幅度的振动。
随着波时间的变小，叶片暂态电位陡度会不断变大，特别是0.26微秒和10微秒时的暂态电位陡弃，最高相差1.81倍。
同时，随着波头时间的变小，具备的震荡幅度也相应变大，最后达到稳定状态。
雷电波头时间的减小，每个节点电流形成递增趋势，波形具备的陡度和叶片注入雷电波头时间呈现出反比例关系，直接决定着雷电事故的严重程度。
塔筒暂态电流分析方面，如果叶片被雷电击中，塔筒中的电力设备也会受到较大的影响。
从不同波头时间条件下对塔筒雷电暂态过电压改变情况来看，雷电波头时间的变化，塔筒中的等值电路每个节点暂态过电压会呈现出变化趋势。
雷电流波头时间的不断变小，经过塔筒之后的暂态电位会显著提升，在0.26微秒、10微秒波头时间条件下的暂态电位会相关4.2倍，表明波头时间会对塔筒形成较大的影响。
较高强度的暂态电位变化，会使风电机组叶片形成较大的热效应，严重情况下会导致叶片无法运行，塔筒中形成的过电压和变化快的电磁脉冲，会对塔筒中的电力设备形成较大的影响。
塔筒的结构为雷电泄流提供了通道，会经过接地电阻进入到大地中。
可以看出，风电机组受到雷电袭击之后的传导路径中，不同部件的电位下降程度有着较大的差异，塔筒会为雷电提供泄放通道，叶片会形成最高的暂态电位，叶片部位会受到最大的伤害，经过叶片部位的雷电流改变幅度不大，需要做好叶片部位的防雷工作。
2不同雷电特性下磁场分析
2.1不同雷电特性下的叶片磁场分件
采用有限元软件来对风机进行模拟，然后进行网格化区分，再进行雷电仿真检测，从而模拟出雷电击中风机叶片顶端时，风电机组内磁感强度的改变情况。
采用0.26、2.6、10微秒雷电波头时间参数进行模拟，从模拟后的磁感应强度与时间关系曲线中可以看出，随着时间的推移，磁感应强度曲线体现出先增长后变小的趋势。
同时，随着雷电波头时间的变小，磁感应强度改变的则越快，在0.26微秒条件下，磁感应强度曲线具有最大的陡度，而在10微秒波头参数下，磁感应强度陡度变得更为平缓。
由于叶片被雷电击中之后会受到过电压的威胁，还会承受磁感应强度损害，必须要做好叶片的防护工作。
2.2不同雷电特性下塔筒磁场分析
把塔筒材料采用Q345C进行仿真，建立起网格剖分图，在风机叶片最低部位建立起雷电流模型，对塔筒顶部施加幅值为25千伏的、标准雷电流。
采用瞬态分析的办法来对磁场暂态进行分析，利用0.26、2.6、10微秒的雷电波头时间进行仿真，不同参数条件下的雷电流进入到塔筒后当作激励源，来对塔筒中的磁感应强度变化情况进行分析，从而对暂态特性进行研究。
在0.26微秒雷电波头条件下的塔筒磁感应强度进行分析，选择塔筒顶、中和底部不同位置来对感应强度进行检测，从变化曲线中可以看出，随着雷电波头时间的变小，磁感应强度改变的越快。
在0.26微秒波头条件下具备最大的陡度，在10微秒波头条件下，磁感应强度陡度最小，具有平缓趋势。
随着雷电波头时间变长，磁感应强度幅值也会变大，在波头时间为10微秒时达到最大值，是0.26微秒条件下的1.72倍。
所以，雷电波头时间会对塔筒磁感应强度形成很大的干扰。
对风电机组进行防雷保护设计时，需要充分考虑到雷电的随机性和无规则性，
再对雷电波形对磁感应强度产生影响进行分析，从而可以对风电机组中的电子设备和电气元件进行更好的防雷保护设计。
3结束语
综上所述，本论文把风电机组的叶片和塔筒作为分析的主要对象，采用暂态模型的方式进行分析，对叶片和塔筒部位中的暂态过电压和磁感应强度的变化情况进行分析，并提出了相应的防雷保护办法。
参考文献：
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