在国家大力推进可再生能源的今天,风电领域取得了长足的进步。随着风电场规模的增大,输电电缆数量与密集度与十年前相比都大大提高。输电电缆电流增大,排布更密集,使得输电路径附近磁场环境变得复杂,可能对巡线的工作人员的身体健康有所影响。风电场很多都建设在多风的牧场上,牧民会担心磁场会危害牲畜的安全。这些问题引起了社会的广泛关注。除此以外,风机塔筒内部暂态磁场环境很复杂,尤其是塔筒遭受雷击的情况。雷击作为一种常见的自然现象,风机发电机遭受雷击不可避免。风力发电机单机发电容量增大使得风机单机体积变大高度增高,势必增加风机遭受雷击的可能性。风力发电机遭受雷击状态下内部复杂的磁场环境可能破坏风机内部电子元件,造成经济上的损失。本文主要分析了风力发电机输电区域内电缆以及风机变压器磁场分布情况,模拟了输电路径附近建筑物内的磁场分布,计算并分析了风机塔筒遭受暂态雷击状态下内部磁场分布。具体研究内容如下:(1)首先,介绍了常见的几种风机常用交联聚乙烯输电电缆的构造,利用毕奥萨伐尔定律分析了电缆的磁场分布。其次,针对特定排布方式的电缆磁场分析引入坐标变换法并用MATLAB编程进行指定区域内磁感应强度计算,利用商用电磁场仿真软件COMSOL验证了编程算法的正确性。并基于编制程序具体分析了风力发电机附近输电区域的磁感应强度分布。最后,计算并分析了输电电缆护套环流、内芯绕线方式、护套材料对电缆磁场的影响。(2)针对特定模型用解析法难以求解的情况,利用三维电磁仿真软件ANSOFT Maxwell,按照工程图纸等比例对风力发电机变压器箱主要部件进行建模来分析其外部磁场,得出了变压器外部磁场分布云图;按照缩比对建筑物进行建模,模拟了电缆在建筑物内的磁场环境。其中,建筑物建模考虑到了屏蔽体厚度和实际窗格带来的影响。(3)通过风力发电机塔筒的实际构造分析了风力发电机遭受雷击状态下的雷电流通路,基于风机塔筒结构将塔筒划分成分支导体的电路结构。将分机塔筒模型中的分支导体利用π型等效电路表示,然后根据电网络理论求解塔筒支路雷电流分布,并根据计算得到的塔筒雷电流分布来计算塔筒内部磁感应强度,更具塔筒内部磁感应强度分布结果,可以为塔筒内电子元件防雷设计提供依据。