风力发电设备在我国不同气候条件下环境适应性分析-第2页-北极星风力发电网

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1.2 湿度

湿度不仅是引起塔筒、叶片、机舱等风力发电设备外部构件发生腐蚀或老化的重要因素，同时，对风机内部的各种部件也会造成影响，例如会导致电气部件的绝缘材料电阻和热性能降低、引起电子元器件性能降低。另外，风力发电设备在海上、湿热地区等高湿度环境下运行时，机舱内部会发生凝露现象，从而容易造成电气部件发生短路。然而，值得注意的是，在风力发电设备运行时不一定是湿度越低越好，例如，高温低湿度环境容易产生静电等问题，可能影响风力发电设备正常、稳定运行。

1.3 盐雾

目前，沿海和海上区域是风电产业发展重点。但这些区域中空气不仅湿度大，还含有大量海水蒸发产生的盐分，形成了浓度很高的盐雾。盐雾在叶片静电作用下，在叶片表面形成覆盖层，严重影响叶片的气动性能;盐雾会腐蚀风电设备，破坏设备原有的强度，给设备安全运行带来严重后果，生成的氧化物使电气触点接触不良，它们将导致电气设备故障或毁坏[4]。由此可见，盐雾给风电场的安全、经济运行造成很大影响。同时，由于风力发电设备的特殊性，维修通常无法及时进行，且维修费用极其高昂。因此，盐雾对于沿海和海上的风力发电设备来说，是个必须重点考虑的因素。例如，广东某沿海风电场变压器发生较为严重腐蚀，部分变压器的散热片甚至已经锈穿，另外控制器绝缘部件曾因绝缘性能的下降，而导致着火事件。

1.4 低气压

风电发电设备在使用过程中经历的海拔高度范围大致是0～4000 m，由于工作海拔的不同，空气密度也将不同，风电机组能够提取风能将受到明显影响。另外，在低气压下，发电机容易发生电晕现象, 因此对风力发电机的定子绕组、转子绕组的绝缘要求高，必须进行防晕处理, 才能满足在高海拔地区的运行要求。由低气压问题引起的一些典型现象如下：①密封垫密封的壳体漏气、漏液，密封容器变形、破损或破裂;②低密度材料的物理、化学性能变化，设备因热传导降低而发生过热现象;③电器部件外绝缘强度降低，发生电弧或电晕放电造成设备失灵或工作不稳定。

1.5 台风

我国东南沿海是另一风能资源丰富的地区; 但该地区夏秋季台风多发, 易对风电机组带来极大的破坏。台风对风电机组的主要损坏有: 叶片因扭转刚度不够而出现通透性裂纹或被撕裂，风向仪、尾翼被吹毁，严重时甚至导致风电机组倒塌事件。2006年8月10日第8号台风“桑美”袭击了我国浙江沿海，当日下午5点25分“桑美”正面袭击苍南霞关，最高风力19级，导致浙江苍南风电场28台风机倒了20台，整个风场几乎报废。2010年下半年，甘肃某风电场一个1.5mw机组因连日大风发生倒塌事故。种种案例表明，为了抗拒大风环境，风力发电设备需更高要求的最大抗风能力。

1.6 雷电

随着风电技术的迅猛发展，风力发电机组的单机容量越来越大，为了吸收更多能量，轮毂高度和叶轮直径越来越大。同时，风电设备往往安装在荒地、山顶、草原、海上等空旷地区，这些都增加了其被雷电击中的风险。雷电会造成风力发电机组叶片或机身损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等，造成严重运行障碍和安全隐患。我国地形复杂，雷电频发区较多，雷电对于风电设备的影响十分重要。广东红海湾风电场建成投产至今发生了多次雷击事件，据统计，叶片和其他电器元件加起来被击中率高达24%。我国南方有些地区每年雷电日高达100多天, 浙江临海括苍山、鹤顶山风电场、海南东方风电场等就经常遭受雷击。

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风力发电设备在我国不同气候条件下环境适应性分析

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