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高海拔環(huán)境條件對(duì)風(fēng)電機(jī)組變流器的影響

2012-08-09 來源:《風(fēng)能》 瀏覽數(shù):1373

  摘 要:高海拔地區(qū)環(huán)境條件,會(huì)影響風(fēng)電機(jī)組電氣系統(tǒng)的性能。只有摸清高海拔具體環(huán)境條件對(duì)變流器系統(tǒng)各個(gè)部件的要求,才能設(shè)計(jì)出穩(wěn)定運(yùn)行的變流器系統(tǒng)。本文針對(duì)高海拔環(huán)境特點(diǎn),在分析特殊環(huán)境對(duì)變流器系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)上,概述了相關(guān)的技術(shù)背景以及在高海拔環(huán)境中,變流器系統(tǒng)的工作特點(diǎn)及要求。
  1 引言
  當(dāng)前,風(fēng)電相對(duì)集中的區(qū)域主要是三北地區(qū)(華北、西北、東北)和東南沿海等風(fēng)能資源豐富地區(qū),這些地區(qū)海拔相對(duì)較低(海拔一般不超過1000m),對(duì)于該地區(qū)安裝的風(fēng)電機(jī)組,并沒有因?yàn)楹0蔚牟町惗贫ㄌ厥獾募夹g(shù)條件。
  然而,我國(guó)高海拔地區(qū)風(fēng)能資源同樣豐富,如青海、甘肅、云南、西藏和貴州等地的一些地區(qū),年平均風(fēng)速達(dá)到8.5m/s 以上,海拔高度多處于2500m ~ 4000m 的范圍。由于海拔高度的升高,大氣壓力、空氣密度、氣溫、空氣濕度等都會(huì)隨之發(fā)生變化,由此引起電氣系統(tǒng)對(duì)電氣間隙和爬電距離的要求變高,散熱系統(tǒng)的散熱能力變差,電氣部件散熱變差以及線路控制類部件的耐壓和通斷能力下降等。而海拔高度的增加,還會(huì)使變流器功率器件的宇宙射線失效率增加數(shù)十倍,由此造成故障。
可見,高海拔地區(qū)環(huán)境的變化,能影響電氣系統(tǒng)的性能,普通風(fēng)電機(jī)組安裝于高海拔地區(qū),未必能安全穩(wěn)定的運(yùn)行。本文分析了高海拔特殊環(huán)境條件對(duì)變流器系統(tǒng)的影響。
  2 高海拔環(huán)境條件對(duì)電氣強(qiáng)度的影響
  隨著海拔升高,空氣壓力或密度降低(表1),會(huì)引起電氣間隙和外絕緣強(qiáng)度的降低,使以空氣介質(zhì)滅弧的開關(guān)裝置滅弧性能降低,該類開關(guān)部件的通斷能力下降,壽命縮短。另外,由于空氣密度的降低,使發(fā)熱部件的溫升增加,散熱能力下降。

表1 某高海拔風(fēng)場(chǎng)的環(huán)境特點(diǎn)

  海拔的升高,對(duì)于風(fēng)電機(jī)組變流器系統(tǒng)的電氣部件,具體影響表現(xiàn)在如下幾方面:
  2.1 電氣間隙和爬電距離
  高海拔地區(qū)的空氣密度變化,影響電氣間隙和爬電距離。隨著海拔的升高,同樣電壓情況下,對(duì)電氣間隙和爬電距離的要求增加。
  國(guó)標(biāo)《GB/T 20645 特殊環(huán)境條件 高原用低壓電器技術(shù)要求》中,規(guī)定了海拔高度對(duì)應(yīng)的電氣間隙和爬電距離的修正系數(shù)。
  高海拔風(fēng)電機(jī)組的變流器系統(tǒng),各部分滿足相應(yīng)海拔高度下和工作電壓下的電氣間隙和爬電距離是系統(tǒng)正常工作的前提,必須仔細(xì)反復(fù)核對(duì)。
  參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),風(fēng)電系統(tǒng)中的爬電距離,要求滿足二類過壓,三級(jí)防污等級(jí)以上,而電氣間隙則視海拔高度和具體電壓等級(jí)而定。

【延伸閱讀】

標(biāo)簽:

閱讀上文 >> 現(xiàn)代控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
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