高海拔气候特征对风力发电电气设备技术性能的影响与设计要求

高海拔气候特征对风力发电电气设备技术性能的影响与设计要求
近年来随着新能源领域的不断发展，现在环保型绿色能源大受欢迎。

现在我国工业生产对能源的需求量越来越大，开发新能源也是越来越重要，尤其是风力发电倍受国家和能源领域的关注。

高海拔地区的风力有利于发电设备的工作但是由于高海拔地区的温度、湿度、气压、强风、雷电等因素对发电电气设备都有很大的破坏性，所以在高海拔地区进行风力发电时一定要处理好这些因素對发电设备的影响。

文章主要针对高海拔气候对风力发电电气设备技术性能的影响与设计要求进行了分析及阐述。

标签：高海拔气候；风力发电电气设备；技术性能；设计要求
前言
目前，我国风力发电电气设备的性能设计还不是足够完美，还不能完全的适应我国高原气候变化的要求，如果我们引进外国的发电设备，但是介于我国高原气候不同于外国，所以外国引进的风力发电设备也适合我国的高原气候的要求，为了更好地满足我国高原气候特征的要求，我们只能根据高原气候的特征不断地完善发电设备的设计，使发电设备更能适应高原气候特征的变化，更好地进行发电工作，为我国提供更多的绿色环保能源。

1 高海拔气候特征对风力发电电气设备技术性能的影响分析
在高海拔地区，风力发电电气设备的工作性能在很大程度上受高海拔气候特征的影响，若想使风力发电电气设备在这种气候中发挥最佳的工作性能提供更多的风能，就要对影响风力发电电气设备工作性能的因素进行分析，只有这样才能有效解决问题。

1.1 温度对风力发电电气工作性能的影响
风力发电设备中零件的设计使用多数情况下是按常规海拔条件设计的，所以对于高海拔地区来说，发电设备在高海拔温度变化下，发电设备的零件和设备表面的材料会因温度变化而发生化学反应或物理反应，这些反应都将会影响发电设备的安全性、工作性能的稳定性，尤其是在高海拔环境中，低温会使发电设备发生断裂、脆化等现象[1]，这些变化将严重影响发电设备工作的安全性，而且在低温环境下，发电设备的表面会结冰还有霜层覆盖在设备上，这样寒冷低温的天气会严重影响发电设备上螺丝的紧固效果，长时间下来发电设备很有可能倒塌，造成人员伤亡设备毁坏的事故，所以高海拔温度因素会影响发电设备是否安全运行。

1.2 湿度对风力发电电气设备工作性能的影响
高海拔地区湿度较大，并且由于海拔较高阳光的直射性不好，所以发电设备
在较大的湿度环境下，风力发电设备的旋转叶片、塔筒等其它钢铁部件容易生锈，造成发电设备的老化腐蚀，进而影响发电设备的工作性能，而且发电设备的腐蚀老化也会增大电能传递的电阻，无形中又损耗了电能，降低了电能生产的效率，发电设备在高湿度环境下工作还有可能造成发电设备电器元件短路，这样不仅会影响发电设备的工作性能，也会给工作人员带来一定的危险，所以要处理好湿度对发电设备的影响。

1.3 低气压对风力发电电气设备工作性能的影响
众所周知高海拔地区空气密度较小，气压也较小，但是风力发电设备在低空气密度，低气压环境下，电气设备提取风能会受到严重的影响，发电机极容易出现电晕现象，并且低压下，发电设备连接处密封垫的密封效果也受影响，因为低压下密封垫的密封强度不够，会发生漏气，漏液现象，发电设备的外部绝缘性也会降低，使发电设备导电性能发生变化，并且不易控制[2]，最终会影响发电设备电能的储运和工作人员的安全问题。

1.4 强风对风力发电电气设备工作性能的影响
虽然是风力发电设备，但并不是风越大就越好，因为风力发电设备对风速也是有要求的，过强的大风不但不会促进风力发电设备的产能效率反而会损坏风力发电设备的工作性能。

因为风力太大可能会损坏叶片使叶片变形，导致叶片不能正常旋转，甚至折断叶片，如果风力足够强的话很有可能吹毁整个发电机组，造成发电设备大面积倒塌，这将从根本上损坏发电设备，也会给我国电力企业造成严重的经济损失。

1.5 雷电对风力发电电气设备工作性能的影响
随着我国风力发电项目的不断扩建和成熟，我国风力发电的旋转叶片也是越建越大，但是在高海拔地区由于地域比较偏僻，发电设备的风车有比较高大，在雷雨天气中很容易受到雷击，雷击会损坏风力发电设备的发电元件，使发电设备不能正常的进行发电工作，如果雷击引起连电那将会更严重，雷电可能会击穿相关联的发电元件，这将严重破坏发电设备，而且发电元件被击穿后就算是修复了也不能长期使用，所以雷电对于发电设备性能的影响也是非常严重的。

2 高海拔地区发电电气设备选择及设计要求的阐述
要想使发电设备在高海拔地区发挥更好的工作性能，就要克服高海拔地区气候特征对发电电气设备的影响，对高海拔地区个环境因素进行了解也对发电设备发生故障的季节进行研究考虑，以期更好地设计发电设备的工作性能，保障发电设备在不同环境下稳定的工作。

所以在进行发电设备设计时要着重考虑高海拔地区各种气候条件的影响。

（1）针对高海拔地区发电设备首先要有较好的抗温度变化的能力。

在高海拔地区，因为温度变化对于风力发电设备的影响较大，所以在进行发电设备设计
时要考虑到温度升高或降低对设备的影响，在设备的修建过程中要建立较好的设备散热设施，以保障高海拔地区温度升高影响发电设备的工作性能和使用寿命的长短；变电设备的表面的材料尽量采取合成的抗寒材料，避免低温下，设备表面材料的皱缩，影响设备的工作性能。

（2）针对高海拔地区高湿度低气压的环境条件，在发电设备设计时要充分考虑设备间连接处的密封性以及湿度对发电设备的腐蚀作用。

因为高海拔地区空气密度较小，压强较小，如果采取常规的密封圈必定不行，所以针对低压的环境下应该对密封圈严格的设计要求，加强密封性，减少湿度和凝露对发电设备的腐蚀，同时也降低了雨水季节雨水的冲灌，除了加强对密封圈的设计要求外，也要对发电设备进行除湿防潮措施的改进[3]，当发电设备受潮时为避免发电设备的钢铁材料的元件腐蚀，发电设备中要安装除湿防潮设施，及时将潮气排除，保护发电设备的工作性能。

（3）由于发电设备多数建在高海拔空旷的地区，所以发电设备的防雷电设施一定要做到位。

雷电对发电设备的损失多数情况下是不可逆转的破坏，而且发生雷电时不仅损坏一个元器件，多数情况下是损坏整个发电系统，所以要在发电设备上安装避雷装置，尤其是高大的风车上面，要安装避雷设施和导电设施，以避免雷电的破坏。

3 结束语
通过以上对高海拔气候特征对风力发电设备工作性能的影响分析以及高海拔气候风力发电设备的选择和设计要求的阐述可以知道，风力发电电气设备工作性能的好坏和当地环境气候有很大的影响，所以解决好高海拔气候对风力发电电气设备的影响问题对于我国能源领域的稳定快速发展有极大的推动作用，我们要尽快解决这个问题完善风力发电设备的设计，满足高海拔气候特征的要求。

参考文献
[1]陈雯.我国风力发电的现状与展望[J].应用能源技术，2010（8）：49-51.
[2]白树华，卢继平.西藏高原的气候环境对风力发电的影响分析[J].电力建设，2006，27（11）：37-40.
[3]王志新，张华强.风力发电及其控制技术新进展[J].低压电器，2009（19）：2-9.。