風(fēng)電機(jī)組電氣設(shè)備的環(huán)境試驗(yàn)研究

　　研究風(fēng)電機(jī)組電氣設(shè)備在制造、運(yùn)輸、安裝及工作現(xiàn)場(chǎng)所經(jīng)歷的各種環(huán)境條件，以及環(huán)境條件對(duì)設(shè)備可能造成的影響；在此基礎(chǔ)上，推薦若干試驗(yàn)方法和規(guī)范應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組電氣設(shè)備。
　　風(fēng)電是可再生、無污染、能量大、前景廣的能源，大力發(fā)展清潔能源是世界各國的戰(zhàn)略選擇。風(fēng)電技術(shù)裝備是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和保障，世界各國紛紛采取激勵(lì)措施，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)研發(fā)、質(zhì)量控制等各方面推動(dòng)本國風(fēng)電技術(shù)裝備行業(yè)走向成熟。隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，如何提高設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性和可靠性越來越成為影響風(fēng)電企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
　　國內(nèi)外相關(guān)背景
　　目前我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組每年裝機(jī)總量達(dá)到數(shù)千臺(tái)，其中大部分機(jī)型從國外引進(jìn)，甚至存在引進(jìn)國外也未得到充分驗(yàn)證和考核的機(jī)型。我國從國外引進(jìn)的機(jī)型是按照國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，國際標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的載荷條件主要是依據(jù)中歐和北美的風(fēng)況、氣候制定的。而我國一些地區(qū)的風(fēng)況、氣候條件及地質(zhì)、地貌與國際標(biāo)準(zhǔn)中所列出的情況差別較大。因此，按照國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的機(jī)型可能不完全適合我國的自然條件，存在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，可能會(huì)導(dǎo)致大量維修或者更換機(jī)
組事件發(fā)生。如，999年丹麥風(fēng)電事件：丹麥的NEG Micon發(fā)生批量齒輪箱故障，需要更換1250臺(tái)齒輪箱，該公司為此倒閉，后來Vestas收購了該公司。
　　我國界資源豐富，但不同地域的資源條件差別很大。例如北方多高寒和沙塵暴，南方多高溫、潮濕和臺(tái)風(fēng)，海上多鹽霧和風(fēng)浪，極端氣候條件明顯，并且還存在山地、丘陵等復(fù)雜地形。這些環(huán)境條件不可避免會(huì)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行造成影響，甚至造成風(fēng)電設(shè)備出現(xiàn)故障、停機(jī)。為避免出現(xiàn)上述情況，風(fēng)電機(jī)組設(shè)備的設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段必須考慮上述惡劣環(huán)境因素；其次，產(chǎn)品在定型前，有必要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用合適的方法模擬上述環(huán)境條件進(jìn)行充分的試驗(yàn)，檢驗(yàn)設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性與可靠性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、、工藝、材料、元器件等方面潛在的缺
陷，降低產(chǎn)品在外場(chǎng)出現(xiàn)故障的概率。依據(jù)國內(nèi)外相關(guān)資料可知，合理的環(huán)境試驗(yàn)是提高設(shè)備質(zhì)量的必要且有效手段。

　　風(fēng)電機(jī)組電氣設(shè)備的環(huán)境條件與試驗(yàn)研究
　　風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)介紹
　　常規(guī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整體結(jié)構(gòu)如圖，所示，包含眾多機(jī)械、電氣及電子裝置，主要部件有：風(fēng)輪葉片、測(cè)風(fēng)裝置、機(jī)艙、偏航環(huán)、塔架以及塔基．
　　風(fēng)電機(jī)組中的電氣設(shè)備包括機(jī)艙控制柜、發(fā)電機(jī)、塔基控制柜、變流器等，機(jī)艙控制柜、發(fā)電機(jī)裝在機(jī)艙內(nèi)，塔基控制柜、變流器裝在塔基內(nèi)。
　　風(fēng)電機(jī)組電氣設(shè)備的環(huán)境條件研究
　　我國陸上風(fēng)電場(chǎng)分布在新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、廣東、浙江等二十多個(gè)省（市、區(qū)），若干海上風(fēng)電場(chǎng)也在建設(shè)當(dāng)中，各風(fēng)電場(chǎng)的氣候環(huán)境條件
差異較大，其中，對(duì)電氣設(shè)備影響較大的環(huán)境應(yīng)力包括：溫度、振動(dòng)、沖擊、濕度、鹽霧、低氣壓、電磁干擾等。下面以機(jī)艙控制柜為例（內(nèi)部結(jié)
構(gòu)如圖2所示），研究其在制造、運(yùn)輸、安裝、工作過程中經(jīng)歷的各種環(huán)境條件，具體內(nèi)容見表1。
    不同種類環(huán)境條件對(duì)電氣設(shè)備造成的影響如下：
　　溫度環(huán)境效應(yīng)