高海拔地區(qū)風電機組的電氣設計

摘 要： 本文分析了高海拔環(huán)境對風電機組及其內(nèi)部設備的影響，并提出了相應的解決方法及建議，對風電機組進行了改進和優(yōu)化，解決了風電機組在高海拔環(huán)境下的應用問題。
關鍵詞：高海拔; 降容; 溫升; 絕緣; 電氣間隙; 爬電距離

　　0 引言
　　隨著風電在我國的迅速發(fā)展，普通海拔可用的優(yōu)良風資源越來越少，為了尋求風電機組的持續(xù)發(fā)展，開發(fā)高海拔型風電機組成為一種必然趨勢。然而與普通型風電機組相比，高海拔型風電機組所處的外部環(huán)境發(fā)生很大變化，如 ：高海拔空氣密度低、含氧量少、晝夜溫差大，以及氣溫、氣壓和空氣密度等大氣參數(shù)隨海拔升高而遞減等，這些變化對風電機組有著不可低估的影響。而目前我國低壓電器現(xiàn)行的各類標準和IEC 標準主要適用于海拔2000m 及以下地區(qū)，指導高原地區(qū)的低壓電器的類似標準相對較少。但是在高海拔環(huán)境下，空氣壓力和空氣密度下降、空氣密度降低、日溫差大、空氣絕對濕度相應減少等因素，均對風電機組中的低壓電器的正常使用帶來了影響，甚至一般的低壓電器并不能完全適應高海拔條件。本文主要針對上述情況論述高海拔地區(qū)風電機組在設計中的應對措施。
　　1 高海拔環(huán)境對風電機組的主要影響因素
　　1.1 高海拔環(huán)境對絕緣介質(zhì)強度的影響
　　自然空氣是一種最常用的絕緣介質(zhì)，在自然大氣壓下其絕緣性能和滅弧性能都會對風電機組的設備產(chǎn)生影響。空氣的介質(zhì)絕緣強度隨著氣壓的提高而增加，在空氣稀薄或真空狀態(tài)下，絕緣強度又隨著真空度的提高而提高。其中間有一個絕緣強度的最低點（如圖1 所示約6torr － cm）。這種介質(zhì)絕緣強度隨氣壓變化成凹形曲線的關系現(xiàn)象叫巴申定律，詳見圖1。