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海拔高度對雲南光伏揚水係統的影響

來源:http://www.viaggioadauschwitz.com/news/12.html   發布時間:2017-04-05

隨著光伏揚水係統在國內的不斷推廣,我國西南、西北地區很多場合開始大範圍采用光伏揚水係統來實現農牧業和群眾生活的日常提水、灌溉.西南和西北地區麵積占國土麵積的一半以上,海拔2000m以上地區則占全國麵積的35%左右.國家標準規定,低壓電器使用的海拔高度為2000m及以下,如果海拔高度超過2000m,通用低壓電器的使用會受到某些限製,這表示光伏揚水係統在這些高海拔地區使用時,需注意相關的限製事項.

在海拔5000m的範圍內,海拔每升高100m,氣壓降低約1.07kPa,在海拔1000m以上,每升高100m,氣溫平均下降0.6.氣壓降低後對電器產品的影響主要有兩方麵:

一、氣壓降低會造成空氣介質絕緣強度降低,導致電器產品絕緣性能下降.

空氣的介質絕緣強度隨氣壓變化成凹形曲線(巴森定律),在中間有一個絕緣強度的最低點,在高於該點氣壓時,絕緣強度隨氣壓升高而增加,在低於該點氣壓時,絕緣強度隨氣壓降低而增加.這是因為,在空氣密度較大的情況下,電子或自由電子附著在氣體分子上形成的離子在電場中加速運動,由於氣體分子間的間隙很小,分子間碰撞頻繁,離子無法加速到足夠的動能去碰撞其他分子使其電離.而在空氣密度較小的情況下,盡管電場中離子可以加速到足夠的動能,但與氣體分子的碰撞概率大大降低,同樣不利於氣體介質的電離.在常壓情況下,空氣的介質絕緣強度是隨著空氣密度的減少而逐漸降低的.

二、氣壓降低,空氣密度減小,會降低電器產品散熱能力.

高海拔地區要求對電器產品的介電強度相關指標進行修正,如工頻耐壓和衝擊耐壓、電氣間隙和爬電距離等;還要求對電器產品的額定容量進行修正.

工頻耐壓和衝擊耐壓修正的修正係數表

:低壓電器的介電試驗,例如相與相之間、相和中性線與地之間、同一相斷開觸點之間的介電性能試驗包括了對固體絕緣和電氣間隙的絕緣試驗,因此試驗電壓應按表的要求進行修正.因專門用於固體絕緣的介電性能不受海拔高度的影響,所以試驗電壓不需要校正.

2、電氣間隙修正

低壓電器電氣間隙修正係數可按照《特殊環境條件高原電工電子產品 1部分:通用技術要求》(GB/T20626.1-2006)給出的圖表計算:

電氣間隙修正係數表

1:產品使用海拔介於表內兩值之間時,可用插入法進行折算.

2:本表僅適用於低壓產品.

3:在實際使用中應考慮風速對電氣間隙的影響.

3、額定容量修正

以上提到,空氣密度低會造成電器產品散熱能力降低,雖然隨著海拔升高,溫度降低,可部分補償散熱能力降低而增加的溫升,但總體說來,由於散熱能力降低,電器溫升增加是不爭的事實,所以需對電器產品的額定容量進行修正.具體修正係數因產品散熱條件和方式而異,一般來說需降容使用.

    光伏揚水係統在高海拔地區的應用

光伏揚水係統應用在高海拔地區,其組成係統中的揚水逆變器、匯流箱、控製櫃等電器設備,需如上所述對介電強度相關指標進行修正,對額定容量進行修正,而這需從產品設計階段即考慮海拔的影響,這一方式會帶來較大的研發投入;另外一種方式是對光伏揚水係統采用某些選擇性措施,使之可安全應用於高海拔地區,這也許是更為現實的辦法.

以西門子MICROMASTER 440通用變頻器為例,如下圖所示,在高海拔地區使用時,其對輸出電流和輸入電源電壓進行了降容的處理.

光伏揚水係統也可采用類似的方式,對輸入電源電壓和額定容量進行降容處理,以適用於高海拔地區.對揚水逆變器來說,可依據廠家提供的產品設計標準給出修正係數,不同廠家的產品該係數有所差別;對光伏揚水係統中的匯流箱、控製櫃等配電設備來說,受海拔高度影響較大的是其中采用的開關元件,如直流斷路器,下表為某廠家直流斷路器在海拔高度2000m以上的修正值,分斷能力保持不變.可通過查詢開關元件的使用手冊來確定相關設備的修正係數.

相關標簽:雲南光伏揚水係統,
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