第一篇：GBT19392-2013 車載衛(wèi)星導航設備環(huán)境適應性試驗

廣州廣電計量檢測股份有限公司http://004km.cnAS）、國防實驗室（DILAC）和總裝軍用實驗室認可，以及中國計量認證（CMA），是廣東省中小企業(yè)公共服務示范平臺。

GRGT環(huán)境可靠性試驗設備能按IEC、MIL、ISO、GB、GJB等各種標準或用戶要求進行高溫、低溫、溫度沖擊（氣態(tài)及液態(tài)）、浸漬、溫度循環(huán)、低氣壓、高低溫低氣壓、恒定濕熱、交變濕熱、砂塵、鹽霧腐蝕、氣體腐蝕、霉菌、淋雨、太陽輻射、光老化、高加速老化試驗，高加速壽命試驗等。

選擇廣電計量檢測的幾大理由：

一、軍工電子研發(fā)單位，前身是1964年成立的602計量所，技術條件成熟。

二、隸屬廣州無線電集團，國企單位，實驗室管控嚴格，絕不弄虛做假，報告信譽度、認可度很高。廣州廣電計量檢測股份有限公司http://004km.cnAS），中國計量認證（CMA），食品檢驗機構資質認定（CMAF），國防科技工業(yè)認可實驗室（DILAC），中國船級社（CCS）等多項國家級認證。

四、能力全面：公司的能力主要包括化學檢測分析，環(huán)境與可靠性檢測，電磁兼容檢測，電子電器安全檢測，環(huán)境監(jiān)測，產(chǎn)品認證等。在廣州、長沙、武漢、無錫、鄭州、西安、天津、北京建有綜合性實驗室，全國各地30多家分公司。

第二篇：風力發(fā)電設備不同氣候條件下環(huán)境適應性分析[小編推薦]

風力發(fā)電設備在不同氣候條件下環(huán)境適應性分析

隨著能源愈來愈緊缺，能源問題日益突出。大力發(fā)展新能源是世界各國的戰(zhàn)略選擇。風能具有可再生、無污染、能量大、前景廣的特點，不僅是一種重要的新能源，而且也是清潔能源，開發(fā)風能對于解決能源問題具有十分積極的意義。近年來，我國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢喜人。

2009年底，全國風電裝機總容量達2580萬千瓦，2010年，我國風電規(guī)模已經(jīng)位居世界第一。根據(jù)我國風電發(fā)展預測，到2020年底全國風電總裝機規(guī)模達到12000萬kW;到2050年底,全國風電總裝機規(guī)模達到50000萬kW。與全球風電蓬勃發(fā)展相對應的卻是，全球從1995 年到1999 年，平均每年發(fā)生的風機事故為16 起，2000年到2004 年為48 起，2005 年到2009 年期間劇增至105 起。而在2007~2009 ，平均每年發(fā)生風機事故則高達124 起，其中多起發(fā)生在我國。

目前，我國風力發(fā)電設備制造企業(yè)自身技術實力還不夠強大，整機設計、控制系統(tǒng)、齒輪箱等技術主要直接引進國外成熟方案。然而，我國環(huán)境具有獨特性，國外引進的先進技術和產(chǎn)品一般很難完全適用于我國所有地區(qū)。風力發(fā)電設備在我國干熱、濕熱、亞濕熱等典型氣候環(huán)境條件下運行時，容易發(fā)生部件故障停機、控制失靈、短路等環(huán)境適應性問題，不僅影響整個風力發(fā)電設備的正常穩(wěn)定運行，并且給風電企業(yè)帶來重大的經(jīng)濟損失。為推進我國產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，必須對風力發(fā)電設備的環(huán)境適應性問題開展針對性的研究。

1：影響風電發(fā)電設備性能的主要氣候環(huán)境因素分析

環(huán)境條件分為氣候環(huán)境、化學環(huán)境、電磁環(huán)境、生物環(huán)境、機械環(huán)境等五大環(huán)境類型，風電機組是在戶外長期服役的大型復雜裝備，這五大類環(huán)境條件都會對其正常運行造成影響。本文主要考慮氣候環(huán)境對風力發(fā)電設備的影響。氣候環(huán)境對風力發(fā)電設備具有重要影響。不同環(huán)境類型的環(huán)境條件都可以分別細分為眾多不同環(huán)境因素，一般來說，氣候環(huán)境中，溫度、濕度、鹽霧、低氣壓、大風、雷電等環(huán)境因素對風力發(fā)電設備的性能有著重要的影響。

1.1 溫度

風力發(fā)電設備所使用的零件、材料在高溫時可能發(fā)生軟化、效能降低、特性改變、潛在破壞、氧化等現(xiàn)象。在低溫時也可能發(fā)生龜裂、脆化、可動部卡死、特性改變等現(xiàn)象，另外，低溫時，空氣密度增大，會導致風電機組特別是失速型風電機組的額定輸出增加，出現(xiàn)過載現(xiàn)象;同時也會引起風輪葉片阻尼等結構特性發(fā)生變化，振動加大, 導致葉片后緣結構失效而產(chǎn)生裂紋。溫度明顯低于零度時，水蒸氣結冰會對風力發(fā)電設備造成嚴重傷害，比如結冰會改變葉片的外形進而降低風能利用系數(shù)，葉片上的結冰如果遇到升溫而脫落可能砸壞風機部件等等。我國風能資源主要集中在三北(東北、華北、西北)地區(qū)和東南沿海，三北地區(qū)平均溫度較低、冬季尤為寒冷，需要特別關注低溫對風力發(fā)電設備的影響。2010年1月20日，大唐左云風電項目的風機倒塌事故的原因之一就是塔筒所用法蘭的低溫沖擊韌性遠達不到國標的要求，塔筒上段在中間部分發(fā)生扭曲變形，風力發(fā)電機摔落在地，且全部摔碎。

1.2 濕度

濕度不僅是引起塔筒、葉片、機艙等風力發(fā)電設備外部構件發(fā)生腐蝕或老化的重要因素，同時，對風機內部的各種部件也會造成影響，例如會導致電氣部件的絕緣材料電阻和熱性能降低、引起電子元器件性能降低。另外，風力發(fā)電設備在海上、濕熱地區(qū)等高濕度環(huán)境下運行時，機艙內部會發(fā)生凝露現(xiàn)象，從而容易造成電氣部件發(fā)生短路。然而，值得注意的是，在風力發(fā)電設備運行時不一定是濕度越低越好，例如，高溫低濕度環(huán)境容易產(chǎn)生靜電等問題，可能影響風力發(fā)電設備正常、穩(wěn)定運行。

1.3 鹽霧

目前，沿海和海上區(qū)域是風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點。但這些區(qū)域中空氣不僅濕度大，還含有大量海水蒸發(fā)產(chǎn)生的鹽分，形成了濃度很高的鹽霧。鹽霧在葉片靜電作用下，在葉片表面形成覆蓋層，嚴重影響葉片的氣動性能;鹽霧會腐蝕風電設備，破壞設備原有的強度，給設備安全運行帶來嚴重后果，生成的氧化物使電氣觸點接觸不良，它們將導致電氣設備故障或毀壞[4]。由此可見，鹽霧給風電場的安全、經(jīng)濟運行造成很大影響。同時，由于風力發(fā)電設備的特殊性，維修通常無法及時進行，且維修費用極其高昂。因此，鹽霧對于沿海和海上的風力發(fā)電設備來說，是個必須重點考慮的因素。例如，廣東某沿海風電場變壓器發(fā)生較為嚴重腐蝕，部分變壓器的散熱片甚至已經(jīng)銹穿，另外控制器絕緣部件曾因絕緣性能的下降，而導致著火事件。

1.4 低氣壓

風電發(fā)電設備在使用過程中經(jīng)歷的海拔高度范圍大致是0～4000 m，由于工作海拔的不同，空氣密度也將不同，風電機組能夠提取風能將受到明顯影響。另外，在低氣壓下，發(fā)電機容易發(fā)生電暈現(xiàn)象, 因此對風力發(fā)電機的定子繞組、轉子繞組的絕緣要求高，必須進行防暈處理, 才能滿足在高海拔地區(qū)的運行要求。由低氣壓問題引起的一些典型現(xiàn)象如下：①密封墊密封的殼體漏氣、漏液，密封容器變形、破損或破裂;②低密度材料的物理、化學性能變化，設備因熱傳導降低而發(fā)生過熱現(xiàn)象;③電器部件外絕緣強度降低，發(fā)生電弧或電暈放電造成設備失靈或工作不穩(wěn)定。

1.5 臺風

我國東南沿海是另一風能資源豐富的地區(qū);但該地區(qū)夏秋季臺風多發(fā), 易對風電機組帶來極大的破壞。臺風對風電機組的主要損壞有: 葉片因扭轉剛度不夠而出現(xiàn)通透性裂紋或被撕裂，風向儀、尾翼被吹毀，嚴重時甚至導致風電機組倒塌事件。2006年8月10日第8號臺風“桑美”襲擊了我國浙江沿海，當日下午5點25分“桑美”正面襲擊蒼南霞關，最高風力19級，導致浙江蒼南風電場28臺風機倒了20臺，整個風場幾乎報廢。2010年下半年，甘肅某風電場一個1.5mw機組因連日大風發(fā)生倒塌事故。種種案例表明，為了抗拒大風環(huán)境，風力發(fā)電設備需更高要求的最大抗風能力。

1.6 雷電

隨著風電技術的迅猛發(fā)展，風力發(fā)電機組的單機容量越來越大，為了吸收更多能量，輪轂高度和葉輪直徑越來越大。同時，風電設備往往安裝在荒地、山頂、草原、海上等空曠地區(qū)，這些都增加了其被雷電擊中的風險。雷電會造成風力發(fā)電機組葉片或機身損壞、發(fā)電機絕緣擊穿、控制元器件燒毀等，造成嚴重運行障礙和安全隱患。我國地形復雜，雷電頻發(fā)區(qū)較多，雷電對于風電設備的影響十分重要。廣東紅海灣風電場建成投產(chǎn)至今發(fā)生了多次雷擊事件，據(jù)統(tǒng)計，葉片和其他電器元件加起來被擊中率高達24%。我國南方有些地區(qū)每年雷電日高達100多天, 浙江臨海括蒼山、鶴頂山風電場、海南東方風電場等就經(jīng)常遭受雷擊。

2：風力發(fā)電設備服役環(huán)境條件及其環(huán)境適應性問題 2.1 我國風力發(fā)電設備服役環(huán)境條件

我國的風能資源主要集中在三北(東北、華北、西北)地區(qū)和東南沿海。我國在2008年開始建設風電大基地，并計劃于2020年建成新疆哈密、甘肅酒泉、河北、吉林、江蘇沿海、蒙東、蒙西、山東沿海等八大千萬kW風電基地，風電場更是遍布全國大多數(shù)省份，涉及的氣候類型包括寒冷、干熱、溫帶、高原、濕熱及海洋等。

筆者比較2000-2010年內蒙古海拉爾、新疆若羌、甘肅敦煌、山東青島、西藏拉薩、廣東廣州、海南瓊海、海南三亞等八個典型地區(qū)的氣候類型和主要環(huán)境因素數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)處于干熱沙漠氣候的若羌月平均極端最高氣溫可達41.5℃，位于寒冷氣候地區(qū)的海拉爾的月平均極端最低氣溫只有-37.1℃，而在三亞、瓊海、廣州等濕熱或亞濕熱地區(qū)，常年有30℃以上的高溫。最高月平均相對濕度是青島(暖溫沿海地區(qū))86.9%;最低月平均相對濕度是拉薩(高原氣候地區(qū))24.1%，同時，拉薩月平均氣壓顯著低于其他地區(qū)，僅約為650hpa。沿海區(qū)域三亞、青島氯離子濃度明顯高于其他地區(qū)，并按月有較大波動;瓊海作為濕熱內陸有輕微氯離子;而廣州和海拉爾作為內陸地區(qū)基本不受氯離子影響。鹽霧對于沿海和海上風力發(fā)電設備的腐蝕作用極其明顯，是需要重點考慮的因素之一。

2.2 不同氣候類型應關注的關鍵環(huán)境因素

風力發(fā)電設備在不同的氣候類型下服役時，其所處的環(huán)境條件存在較大的差異，筆者對國內主要風電企業(yè)開展風力發(fā)電設備的環(huán)境適應性問題調查，也進一步驗證了此觀點。調研中，還總結了不同氣候類型下，風力發(fā)電設備易出現(xiàn)故障的季節(jié)，結果與關鍵環(huán)境因素也是一致的。在不同氣候地區(qū)應關注不同的環(huán)境因素對風力發(fā)電設備的影響。

風力發(fā)電設備在不同氣候類型下服役會導致不同的環(huán)境適應性問題。在我國濕熱沿海地區(qū)，年平均溫度較高，濕度也較大，鹽霧含量也較高，特別是在夏季溫度、濕度都較高，塔架、葉片在濕熱沿海地區(qū)容易發(fā)生腐蝕問題，另外，由于這個地區(qū)整體濕度較高機艙內部會發(fā)生凝露現(xiàn)象，從而容易造成電氣部件發(fā)生短路等問題。然而，在我國高原氣候地區(qū)，由于海拔較高，氣壓較低，空氣密度則降低，導致風電機組發(fā)電效率降低，同時，也會導致電器產(chǎn)品外絕緣強度降低，而發(fā)生電弧或電暈放電造成設備失靈或工作不穩(wěn)定等問題。因此，在設計、制造、試驗等過程中，應針對我國不同氣候地區(qū)的風力發(fā)電設備提出不同的環(huán)境適應性技術要求和防護措施。

3：風力發(fā)電設備環(huán)境適應性問題防護措施 3.1 低溫和結冰問題

可采取以下方法來解決：改變葉片材料，提高葉片的結構阻尼;改變葉片形狀，變翼型局部形狀來改變翼型的氣動性能;在葉片內部安裝阻尼器和減振器等來降低葉片振動;安裝局部(如葉片、齒輪箱、發(fā)電機、控制柜)降溫系統(tǒng);研制一種能除冰、抗冰的裝置;在盡可能靠近葉片尖端的部位安裝傳感器來監(jiān)測葉片結冰情況, 并采取相應措施[3]。

3.2 高溫、高濕問題

對于塔筒和葉片，可提高表面涂層的耐濕熱性能;在機艙內增加吸濕裝置，以防止電器設備發(fā)生凝露，并設置監(jiān)測儀器或定期檢查。

3.3 鹽霧問題

可采取以下防護措施：做好電氣元器件密集區(qū)域的密封防潮，或增加降溫設施減緩腐蝕速度;對設備金屬表面進行處理，使材料端面形成保護膜，如增加防腐蝕涂層等，減慢鹽霧腐蝕速度[7];另外，對于海上風電鋼結構設施應選用重防腐涂料。

3.4 低氣壓問題

在高原地區(qū)氣壓較低，空氣密度對風電機組提取能量的影響已經(jīng)十分顯著，為此需改進風電機組設計，例如，增大葉輪直徑，另外，一般來說，同一區(qū)域，風速隨著高度的增加而增大，因此，對于高原風電機組可增加葉片安裝高度，捕獲更大的風速，以彌補空氣密度對功率的影響。為了提高整個風電機組的抗低壓性能，可使用強度更大的抗低壓材料。

3.5 臺風問題

提高風電機組整體抗臺風能力，例如：可采取抗大風的高強度材料提高葉片的扭轉剛度和機身的硬度，或加設鉚固裝置、降低葉片空腔率、改進葉片局部構造等措施;對于擁有智能偏航控制系統(tǒng)的變漿距風電機組，建議增加備用電源，以防止臺風來臨時，電網(wǎng)發(fā)生故障造成風電機組損壞。

3.6 雷電問題

重視風電機組的整體防雷設計，對于直接可能遭受雷擊的部位應安裝有效的避雷針，同時，通過安裝浪涌保護器等方式加強設備的過電壓保護。另外，應根據(jù)風電機組服役環(huán)境具體氣候條件，制定不同強度的防雷措施。4 結論我國地大物博，風能資源豐富，但環(huán)境條件也一樣復雜多樣，包含了濕熱、亞濕熱、干熱、寒冷、高原等多種典型氣候條件。在不同氣候地區(qū)，風力發(fā)電設備所面臨的環(huán)境條件存在差異，會導致不同的環(huán)境適應性問題，為此，我國應重視對風力發(fā)電設備在不同典型氣候地區(qū)的環(huán)境適應性研究，并根據(jù)研究成果針對我國特殊的地理和氣候條件開發(fā)設計相應的風力風電設備，促進我國風電行業(yè)的發(fā)展。

我國地大物博，風能資源豐富，但環(huán)境條件也一樣復雜多樣，包含了濕熱、亞濕熱、干熱、寒冷、高原等多種典型氣候條件。在不同氣候地區(qū)，風力發(fā)電設備所面臨的環(huán)境條件存在差異，會導致不同的環(huán)境適應性問題，為此，我國應重視對風力發(fā)電設備在不同典型氣候地區(qū)的環(huán)境適應性研究，并根據(jù)研究成果針對我國特殊的地理和氣候條件開發(fā)設計相應的風力風電設備，促進我國風電行業(yè)的發(fā)展。