高海拔氣候特征對風力發(fā)電電氣設備技術性能的影響與設計要求

摘 要：近年來隨著新能源領域的不斷發(fā)展，現(xiàn)在環(huán)保型綠色能源大受歡迎。現(xiàn)在我國工業(yè)生產(chǎn)對能源的需求量越來越大，開發(fā)新能源也是越來越重要，尤其是風力發(fā)電倍受國家和能源領域的關注。高海拔地區(qū)的風力有利于發(fā)電設備的工作但是由于高海拔地區(qū)的溫度、濕度、氣壓、強風、雷電等因素對發(fā)電電氣設備都有很大的破壞性，所以在高海拔地區(qū)進行風力發(fā)電時一定要處理好這些因素對發(fā)電設備的影響。文章主要針對高海拔氣候對風力發(fā)電電氣設備技術性能的影響與設計要求進行了分析及闡述。

關鍵詞：高海拔氣候；風力發(fā)電電氣設備；技術性能；設計要求

前言

目前，我國風力發(fā)電電氣設備的性能設計還不是足夠完美，還不能完全的適應我國高原氣候變化的要求，如果我們引進外國的發(fā)電設備，但是介于我國高原氣候不同于外國，所以外國引進的風力發(fā)電設備也適合我國的高原氣候的要求，為了更好地滿足我國高原氣候特征的要求，我們只能根據(jù)高原氣候的特征不斷地完善發(fā)電設備的設計，使發(fā)電設備更能適應高原氣候特征的變化，更好地進行發(fā)電工作，為我國提供更多的綠色環(huán)保能源。

1 高海拔氣候特征對風力發(fā)電電氣設備技術性能的影響分析

在高海拔地區(qū)，風力發(fā)電電氣設備的工作性能在很大程度上受高海拔氣候特征的影響，若想使風力發(fā)電電氣設備在這種氣候中發(fā)揮最佳的工作性能提供更多的風能，就要對影響風力發(fā)電電氣設備工作性能的因素進行分析，只有這樣才能有效解決問題。

1.1 溫度對風力發(fā)電電氣工作性能的影響

風力發(fā)電設備中零件的設計使用多數(shù)情況下是按常規(guī)海拔條件設計的，所以對于高海拔地區(qū)來說，發(fā)電設備在高海拔溫度變化下，發(fā)電設備的零件和設備表面的材料會因溫度變化而發(fā)生化學反應或物理反應，這些反應都將會影響發(fā)電設備的安全性、工作性能的穩(wěn)定性，尤其是在高海拔環(huán)境中，低溫會使發(fā)電設備發(fā)生斷裂、脆化等現(xiàn)象[1]，這些變化將嚴重影響發(fā)電設備工作的安全性，而且在低溫環(huán)境下，發(fā)電設備的表面會結冰還有霜層覆蓋在設備上，這樣寒冷低溫的天氣會嚴重影響發(fā)電設備上螺絲的緊固效果，長時間下來發(fā)電設備很有可能倒塌，造成人員傷亡設備毀壞的事故，所以高海拔溫度因素會影響發(fā)電設備是否安全運行。

1.2 濕度對風力發(fā)電電氣設備工作性能的影響

高海拔地區(qū)濕度較大，并且由于海拔較高陽光的直射性不好，所以發(fā)電設備在較大的濕度環(huán)境下，風力發(fā)電設備的旋轉葉片、塔筒等其它鋼鐵部件容易生銹，造成發(fā)電設備的老化腐蝕，進而影響發(fā)電設備的工作性能，而且發(fā)電設備的腐蝕老化也會增大電能傳遞的電阻，無形中又損耗了電能，降低了電能生產(chǎn)的效率，發(fā)電設備在高濕度環(huán)境下工作還有可能造成發(fā)電設備電器元件短路，這樣不僅會影響發(fā)電設備的工作性能，也會給工作人員帶來一定的危險，所以要處理好濕度對發(fā)電設備的影響。

1.3 低氣壓對風力發(fā)電電氣設備工作性能的影響

眾所周知高海拔地區(qū)空氣密度較小，氣壓也較小，但是風力發(fā)電設備在低空氣密度，低氣壓環(huán)境下，電氣設備提取風能會受到嚴重的影響，發(fā)電機極容易出現(xiàn)電暈現(xiàn)象，并且低壓下，發(fā)電設備連接處密封墊的密封效果也受影響，因為低壓下密封墊的密封強度不夠，會發(fā)生漏氣，漏液現(xiàn)象，發(fā)電設備的外部絕緣性也會降低，使發(fā)電設備導電性能發(fā)生變化，并且不易控制[2]，最終會影響發(fā)電設備電能的儲運和工作人員的安全問題。

1.4 強風對風力發(fā)電電氣設備工作性能的影響

雖然是風力發(fā)電設備，但并不是風越大就越好，因為風力發(fā)電設備對風速也是有要求的，過強的大風不但不會促進風力發(fā)電設備的產(chǎn)能效率反而會損壞風力發(fā)電設備的工作性能。因為風力太大可能會損壞葉片使葉片變形，導致葉片不能正常旋轉，甚至折斷葉片，如果風力足夠強的話很有可能吹毀整個發(fā)電機組，造成發(fā)電設備大面積倒塌，這將從根本上損壞發(fā)電設備，也會給我國電力企業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失。

1.5 雷電對風力發(fā)電電氣設備工作性能的影響

隨著我國風力發(fā)電項目的不斷擴建和成熟，我國風力發(fā)電的旋轉葉片也是越建越大，但是在高海拔地區(qū)由于地域比較偏僻，發(fā)電設備的風車有比較高大，在雷雨天氣中很容易受到雷擊，雷擊會損壞風力發(fā)電設備的發(fā)電元件，使發(fā)電設備不能正常的進行發(fā)電工作，如果雷擊引起連電那將會更嚴重，雷電可能會擊穿相關聯(lián)的發(fā)電元件，這將嚴重破壞發(fā)電設備，而且發(fā)電元件被擊穿后就算是修復了也不能長期使用，所以雷電對于發(fā)電設備性能的影響也是非常嚴重的。

2 高海拔地區(qū)發(fā)電電氣設備選擇及設計要求的闡述

要想使發(fā)電設備在高海拔地區(qū)發(fā)揮更好的工作性能，就要克服高海拔地區(qū)氣候特征對發(fā)電電氣設備的影響，對高海拔地區(qū)個環(huán)境因素進行了解也對發(fā)電設備發(fā)生故障的季節(jié)進行研究考慮，以期更好地設計發(fā)電設備的工作性能，保障發(fā)電設備在不同環(huán)境下穩(wěn)定的工作。所以在進行發(fā)電設備設計時要著重考慮高海拔地區(qū)各種氣候條件的影響。

（1）針對高海拔地區(qū)發(fā)電設備首先要有較好的抗溫度變化的能力。在高海拔地區(qū)，因為溫度變化對于風力發(fā)電設備的影響較大，所以在進行發(fā)電設備設計時要考慮到溫度升高或降低對設備的影響，在設備的修建過程中要建立較好的設備散熱設施，以保障高海拔地區(qū)溫度升高影響發(fā)電設備的工作性能和使用壽命的長短；變電設備的表面的材料盡量采取合成的抗寒材料，避免低溫下，設備表面材料的皺縮，影響設備的工作性能。（2）針對高海拔地區(qū)高濕度低氣壓的環(huán)境條件，在發(fā)電設備設計時要充分考慮設備間連接處的密封性以及濕度對發(fā)電設備的腐蝕作用。因為高海拔地區(qū)空氣密度較小，壓強較小，如果采取常規(guī)的密封圈必定不行，所以針對低壓的環(huán)境下應該對密封圈嚴格的設計要求，加強密封性，減少濕度和凝露對發(fā)電設備的腐蝕，同時也降低了雨水季節(jié)雨水的沖灌，除了加強對密封圈的設計要求外，也要對發(fā)電設備進行除濕防潮措施的改進[3]，當發(fā)電設備受潮時為避免發(fā)電設備的鋼鐵材料的元件腐蝕，發(fā)電設備中要安裝除濕防潮設施，及時將潮氣排除，保護發(fā)電設備的工作性能。（3）由于發(fā)電設備多數(shù)建在高海拔空曠的地區(qū)，所以發(fā)電設備的防雷電設施一定要做到位。雷電對發(fā)電設備的損失多數(shù)情況下是不可逆轉的破壞，而且發(fā)生雷電時不僅損壞一個元器件，多數(shù)情況下是損壞整個發(fā)電系統(tǒng)，所以要在發(fā)電設備上安裝避雷裝置，尤其是高大的風車上面，要安裝避雷設施和導電設施，以避免雷電的破壞。

3 結束語

通過以上對高海拔氣候特征對風力發(fā)電設備工作性能的影響分析以及高海拔氣候風力發(fā)電設備的選擇和設計要求的闡述可以知道，風力發(fā)電電氣設備工作性能的好壞和當?shù)丨h(huán)境氣候有很大的影響，所以解決好高海拔氣候對風力發(fā)電電氣設備的影響問題對于我國能源領域的穩(wěn)定快速發(fā)展有極大的推動作用，我們要盡快解決這個問題完善風力發(fā)電設備的設計，滿足高海拔氣候特征的要求。

參考文獻

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[3]王志新，張華強.風力發(fā)電及其控制技術新進展[J].低壓電器，2009（19）：2-9.