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高海拔環(huán)境條件對風電機組變流器的影響

2012-08-09 來源:《風能》 瀏覽數(shù):1345

  2.2 接觸器
  接觸器用于控制變流器與電網(wǎng)或負載的接通和斷開。由于高海拔地區(qū)的空氣密度降低,因此,該地區(qū)使用的接觸器的散熱能力降低,額定絕緣電壓降低。由于空氣稀薄,因而滅弧能力降低,致使接觸器的導通和斷開能力降低。
  各接觸器廠商也要求高海拔使用接觸器時,需要降容,既要對額定電壓進行降容,也要對額定電流進行降容。例如,ABB 公司要求其接觸器產品在海拔4000m 使用時,導通電流能力下降至額定值的94%,而原來額定電壓為1000V的產品,在該海拔情況下,只能當額定電壓690V 產品使用。接觸器在高海拔使用時,其分斷能力也有所下降,具體使用時,需要認真核實。
  因此,高海拔風電機組,其接觸器類部件,可以選用高海拔型產品,如果使用普通產品,則需要降容使用。
  3 高海拔環(huán)境條件對散熱的影響
  在高海拔條件下,空氣稀薄,相同的熱量,能使單位體積空氣的溫升增大,因此,高海拔環(huán)境條件,對散熱有較大影響。另外,對于強迫風冷的部件,由于高海拔環(huán)境條件下相同轉速對應的阻力有所減少,因而轉速會上升,風速加大。因此,高海拔環(huán)境條件對散熱的影響需要綜合考慮,主要體現(xiàn)在如下幾方面。
  3.1 熔斷器(快熔)
  熔斷器處于電網(wǎng)與變流器之間,當發(fā)生某些故障時,熔斷器由于過熱而熔斷,使變流器從電網(wǎng)斷開,從而實現(xiàn)對變流器的保護,防止故障的擴大化。
  熔斷器是發(fā)熱部件,對于400A 的熔斷器,發(fā)熱功率通常在55W 左右,而熔斷器往往都是依靠自然散熱,不需要刻意對其采取冷卻措施。隨著海拔升高,空氣密度降低,其散熱必然受到影響。
  一些熔斷器廠家提供了高海拔應用下熔斷器的降容表(圖1)。從圖1 中可以看出,在海拔4000m 高度時,熔斷器需要降容至原來的93%。除了海拔高度以外,影響熔斷器工作的還有如環(huán)境溫度、冷卻條件、熔斷器封裝形式、熔斷器端子排以及負載型式等因素。
  高海拔風電機組中的熔斷器,滿足相關的爬電距離和電氣間隙前提下,還應該根據(jù)實際的工作問題、冷卻方式、海拔高度等,進行綜合考慮,適當降容使用

圖1 某型熔斷器高海拔降容表

  3.2 輔助電源

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 現(xiàn)代控制技術在風力發(fā)電控制系統(tǒng)中的應用
閱讀下文 >> CRESP項目與我國大型風電機組國產化

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