基于有限元的海上风机雷电电磁暂态分析

• 作者: 张萍 杨晓磊 张国峰 吴伟强 陈程 李练兵
• 来源期刊: 高压电器
• 学科: 地球科学
• 关键词: 海上风机;Ansys-Maxwell;电磁暂态分析;偶极子法;有限元
• 年，卷（期）: 2025,（2）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 151-157,173
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2025.02.017

摘要

风机一旦遭受雷击，机组内部会产生强烈的电磁干扰，影响风机正常运行。为研究雷电击中海上风电机组机舱部位时对风机电子设备造成的电磁影响，文中搭建了基于有限元的海上风机机舱、塔筒及接地体模型，进行海上风机机舱遭受雷击时电磁暂态分布模拟实验，并提出相应的雷电防护措施。仿真结果显示，雷电击中机舱时塔筒顶部的磁感应强度最大，高达3.24×10-4T，沿塔筒壁向四周逐渐衰减；磁感应强度随接地体所处环境中海水深度的增大而增大；对比风机在海洋环境下首次雷击和二次雷电回击下的电磁场分布，二次雷电流回击比首次雷击产生的磁场幅值小，约为首次雷击的1/4，但其波动更为剧烈。