高海拔地區風電機組的電氣設計

摘 要： 本文分析了高海拔環境對風電機組及其內部設備的影響，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化，解決了風電機組在高海拔環境下的應用問題。
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展，普通海拔可用的優良風資源越來越少，為了尋求風電機組的持續發展，開發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境發生很大變化，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行的各類標準和IEC 標準主要適用于海拔2000m 及以下地區，指導高原地區的低壓電器的類似標準相對較少。但是在高海拔環境下，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風電機組在設計中的應對措施。
　　1 高海拔環境對風電機組的主要影響因素
　　1.1 高海拔環境對絕緣介質強度的影響
　　自然空氣是一種最常用的絕緣介質，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生影響。空氣的介質絕緣強度隨著氣壓的提高而增加，在空氣稀薄或真空狀態下，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）。這種介質絕緣強度隨氣壓變化成凹形曲線的關系現象叫巴申定律，詳見圖1。