【摘 要】
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利用二维球坐标时域有限差分算法FDTD(Finite Difference Time Domain),首先研究了内蒙古自治区真实地形和地球曲率对地闪回击电磁场传播的影响,然后结合真实地形和地球曲率情况下波形结果,进一步分析了测站数量和布局及脉冲到达时间定义方法对定位精度的影响.结果显示:1)各站本身,相对不考虑曲率的光滑地面情况,真实地形和地球曲率都会引起波形峰值时间额外延迟,范围各自为2.91μs至4.50μs和0.08μs至0.92 μs,且地球曲率的影响随电磁场传播距离增大而增大;2)由于地形的反射
【机 构】
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南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,南京210044;内蒙古自治区雷电预警防护中心,
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利用二维球坐标时域有限差分算法FDTD(Finite Difference Time Domain),首先研究了内蒙古自治区真实地形和地球曲率对地闪回击电磁场传播的影响,然后结合真实地形和地球曲率情况下波形结果,进一步分析了测站数量和布局及脉冲到达时间定义方法对定位精度的影响.结果显示:1)各站本身,相对不考虑曲率的光滑地面情况,真实地形和地球曲率都会引起波形峰值时间额外延迟,范围各自为2.91μs至4.50μs和0.08μs至0.92 μs,且地球曲率的影响随电磁场传播距离增大而增大;2)由于地形的反射作用,各站本身考虑真实地形情况得到的磁场脉冲强度大于光滑地面情况,增大范围从24.95％至42.98％;3)使用11个站数据定位时,用10％峰值到达法定位时精度最好,误差仅42.1 m.在到达时间定义方法相同时,随着测站数量减少,实现合理定位精度越依靠定位时选取的测站布局.
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杆塔波阻抗是引起输电线路发生反击闪络的一个重要因素.本研究从降低杆塔波阻抗的角度出发,提出了增设拉线减小杆塔波阻抗,进而提升线路耐雷水平的方法,并建立了拉线、杆塔、输电线路、绝缘子、避雷器EMTP仿真模型,研究了工作电压、拉线、接地电阻、避雷器安装方式对线路耐雷水平的影响,以及拉线与避雷器相互配合的防雷效果.结果表明:线路耐雷水平受工频电压相位角影响,近似呈现余弦变化,但整体变化幅度较小,在电压相位角为180°时,输电线路耐雷水平处于最低值;在低接地电阻区域,拉线可以代替避雷器有效提升线路耐雷水平,且拉线
风电机组的雷电防护是风机安全稳定运行的基本条件,目前国内外对于风电机组的雷电防护主要集中在叶片的防雷研究,对机舱的防雷保护研究较少,而现有的接闪装置无法完全保护机舱.本研究建立含金属桁架与气象站避雷针的机舱模型,通过有限元仿真软件对雷击机舱尾部附着区域进行仿真,进而分析增设不同接闪装置的雷击防护效率,以及改进金属桁架结构对雷击防护效率的影响.研究表明:气象站避雷针无法完全保护机舱;增设的避雷针雷击防护效率高于饼状接闪器,且长度为20 cm的避雷针防护效率最佳;将金属桁架的结构改进后,避雷针的雷击防护效率得
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目前线路防雷工作过于偏重输电线路,弱化了对配网线路的研究,尤其是缺乏对山区复杂地形条件下配电线路的雷电防护分析.本研究采用共形网格技术CP-FDTD方案,求解不规则区域内雷电电磁场,结合2D-FDTD算法和Agrawal耦合模型,快速计算线路耦合雷电过电压,研究山体坡度对近区垂直布设的多相配电线路有无避雷线存在时中点位置处雷电感应电压的影响.研究结果表明:当山体存在一定坡度时,正、负极性水平电场空间分布范围均广于平坦情况,且三相线中点位置处耦合的过电压峰值均高于无坡度情况,无避雷线情况下增加幅度约为25％
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