融冰风机叶片的接闪特性试验

作     者：蒋凌峰 蒋正龙 谢鹏康 石鑫 黄肖琪 宁凯 JIANG Lingfeng;JIANG Zhenglong;XIE Pengkang;SHI Xin;HUANG Xiaoqi;NING Kai

作者机构：长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114 国网湖南省电力公司防灾减灾中心电网防灾减灾全国重点实验室长沙410129 国网湖南省电力有限公司水电分公司长沙410007 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年第50卷第1期

页      面：331-338页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52177015) 湖南省研究生科研创新项目(CX20230843) 

主　　题：风机叶片 接闪特性 接闪器 融冰 雷击概率 电场分布 

摘      要：风力发电机常遭受雷击、覆冰等灾害,严重影响风机正常运行。在叶片上加装电热融冰装置可有效去除叶片覆冰,但对叶片雷击概率以及原有防雷配置(接闪器加引下线)可靠性的影响尚不清晰。为研究融冰装置对叶片接闪特性的影响机理,设计了1:30缩比可旋转的3 MW融冰风机叶片开展长间隙雷击放电试验。试验结果表明雷电先导在叶片迎风面发展时,融冰叶片相比普通叶片更易发生接闪器失效、雷击融冰装置及叶身交界处的现象,最严重情况下接闪器保护效率仅为55%。搭建了融冰叶片电场分布模型,发现融冰装置改变了叶片表面原有电场分布,融冰装置与叶身交界处的电场畸变,更易产生电晕。同时叶片旋转使周围的正电荷以弧形分布,加速了融冰装置上方稳定先导的形成,使其更易遭受雷击,应当加强融冰装置处的雷击防护。所得结果为加强叶片雷击防护与融冰防护的深度结合提供了参考。