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期刊號： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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風電場220 kV升壓變雷擊事故分析及防治措施研究

來源：電工電氣發(fā)布時間：2022-07-18 14:18 瀏覽次數(shù)：395

風電場220 kV升壓變雷擊事故分析及防治措施研究

宋佳駿，劉守豹，童理，韋昌偉
(大唐水電科學技術研究院有限公司，廣西 南寧 530007)
 
    摘 要： 風電場主要位于開闊、迎風的山地，氣候、地形條件復雜，設備運行不可避免受到雷雨影響。以某風電場發(fā)生的升壓變雷擊事故為研究對象，通過對主變故障后的試驗數(shù)據(jù)分析以及解體檢查后發(fā)現(xiàn)雷擊導致的變壓器低壓線圈匝間短路是造成主變故障的主要原因；采用 ATP-EMTP 軟件建立集電線路雷擊電磁暫態(tài)分析模型，對桿塔遭受雷擊下升壓變過電壓情況分析，指出現(xiàn)有防雷措施不能有效防治大幅值雷電流造成的三相侵入波問題，提出了在主變 35 kV 套管加裝一組避雷器的防雷思路，并建立變壓器梯形等值電路分析模型，通過仿真計算驗證了防雷措施的有效性，為雷電多發(fā)地帶風電場防雷保護提供了技術參考。
    關鍵詞： 風電場；升壓變壓器；雷擊事故；電磁暫態(tài)；避雷器
    中圖分類號：TM614 ；TM862     文獻標識碼：A     文章編號：1007-3175(2022)07-0035-05
 
Analysis and Prevention Measures of the 220 kV Step-Up Transformer
Lightning Accident in a Wind Power Plant
 
SONG Jia-jun, LIU Shou-bao, TONG Li, WEI Chang-wei
（Datang Hydropower Science & Technology Research Institute Co., Ltd, Nanning 530007, China）
 
    Abstract: Locations of wind farms mostly are open and in the windward mountains where the climate and the terrain conditions are complex,and the operation of equipment is inevitably affected by the thunderstorm. This paper studied a step-up transformer lightning accident in a wind power plant. It detected the short-circuit between the transformer low-voltage coil caused by lightning which is the vital cause of the primary transformer failure after data analysis and disassembly inspection. The ATP-EMTP software helped establish the electricity line lightning electromagnetic transient analysis model. The boosting voltage became the overvoltage under the tower lightning strike had been analyzed by using that model. In addition, it indicated the existing lightning protection measures could not prevent and control the three-phase invasion wave problem caused by large amplitude lightning current. This research proposed the idea that adding a group of lightning arresters with the main transformer 35 kV casing and building the transformer trapezoidal equivalent circuit analysis model. The simulation test verified the effectiveness of lightning protection measures.It provides technical references for lightning protection in wind power plants with multiple thunder and lightning weather condition.
    Key words: wind power plant; step-up transformer; lightning accident; electromagnetic transient; lightning arrester
 
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