摘要：本文主要針對高海拔風(fēng)電場電氣設(shè)備選型方法展開研究，目的是可以為風(fēng)電場工程建設(shè)相關(guān)單位提供相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：高海拔;風(fēng)電場;電氣設(shè)備;選型方法

高海拔風(fēng)電場工程建設(shè)與平原地區(qū)風(fēng)電場工程建設(shè)存在明顯不同，高海拔地區(qū)受到的熱輻射和紫外線輻射均較強，且氣溫較低、空氣密度較低，因此加大了風(fēng)電場工程建設(shè)的難度。尤其是電氣設(shè)備選型環(huán)節(jié)是高海拔風(fēng)電場工程建設(shè)研究的重點。

1高海拔氣候特點分析

高原高山氣候的總體特點為全年低溫，降水較少。在高大山地，氣溫隨高度增高而降低，氣候垂直變化顯著，在一定高度內(nèi)，濕度大、多云霧、降水多;愈向山地上部，風(fēng)力愈強。在中緯度地區(qū)的高原地區(qū)，如中國青藏高原，海拔高，氣溫低，但輻射強，日照豐富，降水少，冬半年風(fēng)力強勁。氣溫的年較差小，日較差大。高山上的氣候在一曰之間的變化多端，無論是在夏季或冬季，經(jīng)常霧涌至而，使得整座山陷入一白茫茫的世界里，將四周的能見度突然間降低。高山多風(fēng)是因為高山上地形起伏相差懸殊，地面接受太陽輻射熱及熱力分配不平均，所以經(jīng)常產(chǎn)生空氣流動的現(xiàn)象。又因為高山上對空氣流動阻力較風(fēng)大而多。風(fēng)電場建設(shè)項目如果處在高海拔地區(qū)，受當?shù)貧夂驐l件的影響較大，加大了風(fēng)電場設(shè)備選型難度。因此高海拔地區(qū)風(fēng)電場設(shè)備選型時需要考慮多種因素，如溫度、太陽輻射情況、濕度、風(fēng)速、降水量等。結(jié)合氣象條件選擇最佳的電氣設(shè)備[1-2]。

2高海拔對風(fēng)電場電氣設(shè)備的影響

一是高海拔對風(fēng)電場電氣設(shè)備外絕緣的影響。電氣設(shè)備固體絕緣和空氣間隙會裸露在空氣中，受海拔高度、空氣濕度以及污染程度等的影響，電氣設(shè)備外絕緣強度與海拔高度呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系，海拔高度升高，外絕緣強度則會降低，因此高海拔地區(qū)的風(fēng)電場電氣設(shè)備外絕緣介質(zhì)性能一定要良好;二是高海拔對風(fēng)電場電氣設(shè)備安全凈距的影響?？諝饷芏群涂諝鈮毫鶗绊戨姎庠O(shè)備，高原環(huán)境下使用的電氣設(shè)備需要具有加強的耐擊穿能力，確保設(shè)備和人們的安全性，提高電氣設(shè)備安全凈距。

3高海拔風(fēng)電場電氣設(shè)備選型方法

3.1配電裝置選擇

屋外配電裝置或GIS配電裝置是220KV和110KV電壓等級常見的配電裝置。尤其是GIS布置方案更加適合地震烈度為9度或者以上的地區(qū)，此種配電裝置布置方式可最大程度減少資金的投入。斷路器、CT、隔離開關(guān)以及PT等是GIS裝置主要的電氣設(shè)備，該裝置被封裝在SF6套管腔內(nèi)，SF6氣體是套管腔內(nèi)的絕緣介質(zhì)。海拔高度不會對GIS裝置內(nèi)絕緣產(chǎn)生影響，因此不需要校核海拔高度。在校驗配電裝置時需要注意以下幾點。一是GIS設(shè)備出線套管安全凈距、GIS設(shè)備及外絕緣正常工作的電流;二是內(nèi)絕緣及設(shè)備正常工作的電流、敞開式裝置/高壓成套開關(guān)配置安全凈距。其中室外和室內(nèi)配電裝置安全凈距不一樣，需要根據(jù)實際情況來定。絕緣配合需要依據(jù)GB311.1-2012《絕緣配合第1部分：定義原則和規(guī)劃》設(shè)定。詳見表1。

3.2變壓器選擇

一是絕緣配合及安全凈距選擇。不同海拔條件下安裝的氣體絕緣和油浸式變壓器的內(nèi)絕緣不受海拔高度的影響，此時需要借助固體絕緣變壓器對內(nèi)外絕緣設(shè)備進行校驗。高海拔地區(qū)校驗變壓器時需要考慮以下幾點問題，一是變壓器的溫升限制;二是變壓器的安全凈距和內(nèi)外絕緣;三是變壓器正常運行的電流和容量。其中校驗變壓器絕緣配合和安全凈距的方法可以參考配電裝置校驗方法。溫升限值校驗，風(fēng)冷變壓器或者自冷變壓器溫升限值需要考慮安裝地點，安裝地點超過一千米的部分，每五百米為一級需要降低使用。其中風(fēng)冷變壓器每一級和自冷變壓器每一級分別是5%和2.5%。水冷變壓器最高溫度與年平均溫度比值大于正常冷卻條件時，全部的溫升限值均需要相應(yīng)降低，將其修正到最接近的整數(shù)值。高海拔地區(qū)使用的標準型變壓器，采用相應(yīng)冷卻條件和額定條件下溫升限值計算容量降低值。計算過程中需要參考變壓器冷卻方式、當?shù)貧庀髼l件、變壓器工作電流和設(shè)備容量等。

3.3SVG裝置選擇

控制屏、變壓器、電抗器、隔離開關(guān)、避雷器、IGBT功率設(shè)備、斷路器等是SVG裝置的主要構(gòu)成部分。校驗絕緣配合和安全凈距的方法與校驗配電裝置的方法一樣。在海拔不足三千米以下的地區(qū)SVG裝置IGBT功率設(shè)備元件需要不降容使用。海拔超過三千米則需要與設(shè)備供應(yīng)商確認該設(shè)備的冷卻方式和功率曲線，以此為依據(jù)選擇SVG裝置最佳容量[3-4]。

4結(jié)語

綜上所述，高海拔地區(qū)的風(fēng)電場建設(shè)工程，在選擇電氣設(shè)備時需要考慮的因素較多。以上就是本文分析的高海拔地區(qū)風(fēng)電場建設(shè)工程電氣設(shè)備選型應(yīng)注意的問題，希望對該領(lǐng)域研究有一定幫助。

參考文獻

[1] 陳宇，龔雪峰. C-GIS在高海拔山地風(fēng)電場的應(yīng)用[C]. //中國水力發(fā)電工程學(xué)會電氣專業(yè)委員會2015年電氣學(xué)術(shù)交流會議 論文集. 2015：47-51.

[2] 劉偉，葉楊，張晶，等. 高海拔風(fēng)電場電氣設(shè)備選型[J]. 云南水力發(fā)電，2018，34（5）：9-12.

[3] 王鑫，倪彬彬，湯桂榮，等. 高海拔環(huán)境對風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)備性能的影響及應(yīng)對措施[J]. 電氣時代，2016（2）：48-50.

[4] 史柳，劉騏，姜龍杰，等. 基于CDEGS的風(fēng)電場接地系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[J]. 電瓷避雷器，2018（5）：80-83，88.

作者簡介：

楊春（1983—），男，漢族，四川安岳人，西華大學(xué)學(xué)士，華潤電力控股有限公司，主任工程師，研究方向：項目管理;