高海拔地区风电机组的电气设计

摘 要： 本文分析了高海拔环境对风电机组及其内部设备的影响，并提出了相应的解决方法及建议，对风电机组进行了改进和优化，解决了风电机组在高海拔环境下的应用问题。
关键词：高海拔; 降容; 温升; 绝缘; 电气间隙; 爬电距离

　　0 引言
　　随着风电在我国的迅速发展，普通海拔可用的优良风资源越来越少，为了寻求风电机组的持续发展，开发高海拔型风电机组成为一种必然趋势。然而与普通型风电机组相比，高海拔型风电机组所处的外部环境发生很大变化，如 ：高海拔空气密度低、含氧量少、昼夜温差大，以及气温、气压和空气密度等大气参数随海拔升高而递减等，这些变化对风电机组有着不可低估的影响。而目前我国低压电器现行的各类标准和IEC 标准主要适用于海拔2000m 及以下地区，指导高原地区的低压电器的类似标准相对较少。但是在高海拔环境下，空气压力和空气密度下降、空气密度降低、日温差大、空气绝对湿度相应减少等因素，均对风电机组中的低压电器的正常使用带来了影响，甚至一般的低压电器并不能完全适应高海拔条件。本文主要针对上述情况论述高海拔地区风电机组在设计中的应对措施。
　　1 高海拔环境对风电机组的主要影响因素
　　1.1 高海拔环境对绝缘介质强度的影响
　　自然空气是一种最常用的绝缘介质，在自然大气压下其绝缘性能和灭弧性能都会对风电机组的设备产生影响。空气的介质绝缘强度随着气压的提高而增加，在空气稀薄或真空状态下，绝缘强度又随着真空度的提高而提高。其中间有一个绝缘强度的最低点（如图1 所示约6torr － cm）。这种介质绝缘强度随气压变化成凹形曲线的关系现象叫巴申定律，详见图1。