风力发电场中输电线路是防雷保护的重要部分,当直击雷击在输电线路上时,不仅会对线路本身带来破坏,其产生的侵入波过电压将顺着线路传递至风电机组,可能会引起变压器的损坏,从而导致风电机组的停运。以某风力发电场雷击事故为例,将通过电磁暂态软件程序ATP/EMTP建立雷电直击输电线路的模型(雷电流模型、杆塔模型、输电线路电缆模型、避雷器模型、绝缘子串模型和变压器模型),通过仿真计算出升压变压器上的暂态过电压和流过电缆的最大雷电流,并仿真了在安装线路避雷器和降低接地电阻时,雷击点处的雷电过电压和过电流值。最后通过综合对比提出了在1号、2号杆塔安装避雷器和降低杆塔接地网电阻值的两种保护措施来对风电场场内输电线路进行有效防雷。 采用J.Marti模型。除此之外，雷电流具有很强的随机性，直击雷的计算也都是基于一定的假设。高压输电线路上的直击雷大多数情况下都是雷电击中单相导线，风电场中直击雷-电动折弯机数控缩管机张家港电动钢管滚圆机滚弧机其它几相上的感应电压较其低很多，所以只要分析受到雷击的那一相即可。1.4绝缘子串模型某风电场，其输电线路中使用的悬垂绝缘子串和耐张绝缘子皆属于防污型，并以单串和双串两种形式进行连接，其具体型号为XWP-7。其中，悬垂绝缘子串采用了4片绝缘子，耐张型则是5片。为了能在仿真过程中准确判断绝缘子发生闪络与否，采用相交法进行判断[7-10]，如图1所示，2条曲线相交的t时刻点就是发生闪络的时间点。本文由公司网站张家港缩管机网站采集转载中国知网整理!  http://www.suoguanji.cn/图1相交法判断绝缘子串闪络笔者采用MODELS语言编制来实现相交法的绝缘子串闪络判据。ATP/EMTP中的MODELS程序风电场中高压设备的绝缘研究，需要测量升压变压器高压侧的过电压值，该计算法只计算雷电波的起始两端，可忽略过电压在波行进过程中的能量损耗，如此就能采取入口电容元件来模拟该风电场的升压变压器。2风电场输电线路雷击仿真分析2.1直击雷仿真强雷雨，1号风电机组（正在运行）与5号机组（调试试运行）受雷电波入侵影响，发生了机组脱网跳闸，同时1号机组的第12号风机电源因雷电造成了损坏。雷雨后发现：5号变压器的低压、高压侧绝缘子有闪络痕迹，并且开关柜内的低压电缆、母线及高压侧的接头处都有放电。如图3所示为12号风机以及与其相连的4级杆塔。图312号风电机组及其输电线路图3中，0号杆塔为终端水泥杆塔，1号、2号和3号杆塔为铁塔。档距如图所示。2.2事故仿真分析针对该风电场特殊的山地环境，在仿真模拟参数设置时，对杆塔的接地电阻设为Rg=15Ω，并在线路的末端（0号塔）装设ZnO避雷器，其余参数都按照现场实际情况进行设置。再用ATPdraw仿真模拟出雷电直击在场中线路的模型，得到此输电线路的耐雷水平为35.2kA，结果和该风电场的耐雷情况相同。因此，通过该直击雷电模型所进行的计算和分析结果是可靠的且具有实际工程意义。当3号杆塔遭受到不同雷电流袭击时，升压变压器的侵入波过电压幅值如表1所示，随着雷电流的幅值越大，雷电过电压的幅值也越大。为定量的分析，设定雷电流的大小为100kA。表1不同雷电流幅值下箱变上的过电压幅值e雷电流幅值/kA过电压幅值/kV240.00151.79200.00141.62120.00121.08100.00116.11通过几处直击雷点和安装避雷器数量这风电场中直击雷-电动折弯机数控缩管机张家港电动钢管滚圆机滚弧机本文由公司网站张家港缩管机网站采集转载中国知网整理!  http://www.suoguanji.cn/