风机叶片防雷引下线雷击故障点检测定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种风机叶片防雷引下线雷击故障点检测定位方法及系统，效率高，准确性好。本发明专利技术方法包括如下步骤：(10)定位参数获取：当雷电击中防雷引下线时，获取故障点定位参数，包括被雷电击中的风机叶片编码、雷电流到达防雷引下线上端时刻、雷电流到达防雷引下线下端时刻；(20)雷击点位置确定：根据所述定位参数及叶片长度，计算得到雷击点与风机叶片根部的距离。本发明专利技术系统，包括用于安装在风机叶片顶端的第一信号发射装置(100)、用于安装在风机叶片根部的第二信号发射装置(200)，以及与所述第一信号发射装置(100)、第二信号发射装置(200)信号相连的信号接收装置(300)。装置(200)信号相连的信号接收装置(300)。装置(200)信号相连的信号接收装置(300)。

【技术实现步骤摘要】
风机叶片防雷引下线雷击故障点检测定位方法及系统


[0001]本专利技术属于雷电防护
，特别是一种运行方便、成本低的风机叶片防雷引下线雷击故障点检测定位方法及系统。

技术介绍

[0002]低碳清洁的风力发电是一种相对成熟、开发前景广阔的发电方式，其装机容量逐年增加。风机，作为风力发电装置的核心部件，整体高大，安装位置相对开阔且旋转的叶片容易激发电晕，使其成为雷击“青睐”的目标。雷击发生后，接闪点附近放电通道常因叶片旋转发生偏移，产生“拉弧”现象，造成叶片损伤。
[0003]为保护风机免受雷击灾害，由引下线和接地网等构成的直击雷防护系统，在风机防雷中扮演了十分重要的角色。通常状况下，叶片接闪后，雷电流巨大的能量会在一定程度上损伤引下线，使得再次接闪时引下线导流失败，继而导致严重的雷击事故。定期检测风机叶片防雷系统引下线，确保其处于良好运行状态，可有效避免风机发生雷击事故。
[0004]然而，风机叶片防雷系统特殊的构造与设计，使得在风电场现场开展风机叶片防雷系统故障诊断工作相当棘手。目前，大多采用基于测量叶片防雷通道阻值的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风机叶片防雷引下线雷击故障点检测定位方法，所述防雷引下线沿风机叶片纵轴线设置，上下两端分别与风机叶片的顶端和根部平齐；其特征在于，所述雷击故障点检测定位方法包括如下步骤：(10)定位参数获取：当雷电击中防雷引下线时，获取故障点定位参数，包括被雷电击中的风机叶片编码、雷电流到达防雷引下线上端时刻、雷电流到达防雷引下线下端时刻；(20)雷击点位置确定：根据所述定位参数及叶片长度，计算得到雷击点与风机叶片根部的距离。2.根据权利要求1所述的雷击故障点检测定位方法，其特征在于，所述(20)雷击点位置确定步骤具体为：按下式计算得到雷击点与风机叶片根部的距离L1，式中，L为叶片长度，v为电流沿防雷引下线的传输速，t1为雷电流到达防雷引下线上端时刻，t2为雷电流到达防雷引下线下端时刻。3.根据权利要求2所述的雷击故障点检测定位方法，其特征在于，所述电流沿防雷引下线的传输速度v的求解步骤包括：(21)引下线传输常数求解：按下式求解引下线电流传输常数γ：式中，ω＝2πf，为角频率，f为频率，单位是Hz；j为虚数单位；R为单位长度的引下线电阻，R＝1/πr2σ，r为引下线的半径，σ为引下线电导率；M为电感，μ0为磁导率；C为电容，ε0为介电常数；(22)电流群速度求解：利用传输常数γ，按下式求得相位常数β：则频率对相位常数求导，得到群速度v
g
：(23)电流传输速度v求解：理论计算IEC标准雷电流波形以群速度v
g
传播引下线长度L米后的波形w
g
；对w
g
做傅里叶变换，得到w
g
的能量分布E(f)，则不同频率群速度的加权系数为：
式中，E(f)＝FT(w
g
)，FT代表傅里叶变换；f为频率，单位是Hz；ΣE代表能量和；则电流传输速度v，通过不同频率的群速度v
g
加权得到：式中，f
H
和f
L
分别为信号的高频和低频截止频率，由实际需求确定。4.一种风机叶片防雷引下线雷击故障点检测定位系统，其特征在于：包括用于安装在风机叶片顶端的第一信号发射装置(100)、用于安装在风机叶片根部的第二信号发射装置(200)，以及与所述第一信号发射装置(100)、第二信号发射装置(200)信号相连的信号接收装置(300)；所述第一信号发射装置(100)，用于获取并发送被雷电击中的风机叶片编码、雷电流到达防雷引下线上端的时刻；所述第二信号发射装置(200)，用于获取并发送被雷电击中的风机叶片编码、雷电流到达防雷引下线下...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，石立华，陈海林，段艳涛，王建宝，付尚琛，罗小军，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：