40%～50%。

此外，快速变化的电磁场将在塔筒内通信或电力线路中产生幅值较高的暂态过电压，从而对设备绝缘造成危害。与雷电直击风机部件造成的损坏有所不同，雷击电磁暂态过程对风电机组的危害是间接的，应对此开展相关的探索与研究。

有学者针对雷击过程中塔筒内电磁场提出了一种简化算法，具体是将塔筒与雷电流进行合理等效，并依据麦克斯韦方程计算塔筒内的电场与磁场，为风机控制系统的雷电防护提出了有效措施。国内外学者通过建立较为全面的风电机组电磁暂态模型，对风机内部雷击暂态过电压进行了计算。

有学者通过研究不同接地电阻、接地方式下塔体自身与塔体内电缆的雷电暂态过电压，发现减小接地电阻并不能有效降低塔体过电压的幅值，但可以减小缆芯与屏蔽层间的过电压。

同时仿真结果表明接地电阻为1Ω时电缆过电压峰值较接地电阻为10Ω时降低40%，此外，风机公共接地方式将造成电缆过电压过大，因此对接地电阻的要求较高（1Ω以下）。

有学者则表明风机独立接地方式下雷击暂态过电压幅值较小，其中长棒形、环形接地体对过电压的抑制作用明显。

有学者基于分段参数，将雷击风机电磁暂态模型进一步完善，根据不同雷电流波形与塔筒高度，对雷击风机暂态过电压的变化进行了有效评估。研究表明，雷电流波前时间1.2μs时的塔筒顶部电缆过电压为20μs时的1000倍以上。当塔筒高度不同时，电缆过电压的分布趋势一致，但不同塔筒同一比例区间下，过电压数值相差较大。

高寒地区土壤情况较为复杂，故高寒地区风电机组的接地系统与接地电阻不同于其他地区，应对雷击风电机组后的电磁暂态模型进行修正。此外，高寒地区风机塔筒内物理场的分布以及线路中暂态过电压的防护措施尚缺乏系统研究，相关问题需进一步的探讨与论证。

3  高寒地区风机防雷的若干研究领域

针对高寒地区风电机组特点、地理环境及雷电情况，结合目前高寒地区风电机组雷电防护的研究现状与尚待解决的问题，提出若干研究领域如下：

（1）高寒地区风电机组雷电防护系统的优化配置与能力评估。

考虑高寒地区风电机组结构特点、自然环境以及雷电活动频率的影响，开展低温条件下大型风机模型雷击模拟实验研究，从而完成对雷电防护系统的优化。此外，基于高寒地区雷电情况，对原有风电机组的绕击率进行修正，形成高寒地区风电机组雷电防护系统能力的评价体系。相关研究的开展对降低高寒地区雷击风电机组损坏率、保证高寒地区风电场安全运行具有重要意义。