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智能(néng)新風系統方案

發(fā)表時間:2019-10-28  閱讀次數:5036



變電站(配電房)智能(néng)新風系統


   一、産品背景

随著(zhe)電力工業的飛速發(fā)展,電力供需矛盾發(fā)生了很大的變化,特别是随著(zhe)電力企業改革的進(jìn)一步加速,如何利用高新科技手段來适應市場經(jīng)濟,如何提高效率、降低成(chéng)本、實現高效優質服務,已經(jīng)成(chéng)爲實現電力生産全産業鏈現代化的重要任務。

變電站(配電房)高壓室設備作爲電力傳輸環節中的重要組成(chéng)部分,其運行是否正常直接關系到電網的安全穩定。目前,大部分變電站(配電房)高壓室均設置有玻璃窗、軸流風機和百葉窗,用來通風散熱。但這(zhè)種(zhǒng)設計存在一個很大的弊端,即防潮防濕效果較差。尤其在南方地區,上半年多雨,在梅雨季節即使門窗關閉,也由于百葉窗的存在使高壓室内空氣與外界空氣直接相通,戶外高濕度的空氣直接滲透進(jìn)高壓室。同時,由于高壓室通常布置在一樓,地表潮氣、電纜溝潮氣彙集,造成(chéng)高壓室濕度非常之大,嚴重危及電力設備的安全運行。

變電站(配電房)環境質量問題越來越受到重視,南京智遊科技有限公司經(jīng)過(guò)多年經(jīng)驗積累,根據不同地區的氣候環境和需求而研發(fā)的新型産品——智能(néng)新風系統,是改善電房空氣質量、降溫除濕的重要手段。适時啓動新風系統是保證變電站(配電房)内環境滿足設備安全運行的重要條件,解決了配電房空氣除塵淨化的問題。

二、溫濕度對(duì)開(kāi)關櫃設備效能(néng)的影響

2.1引起(qǐ)設備鏽蝕

金屬鏽蝕有一定的相對(duì)濕度臨界值,例如:鋼爲70%,銅爲60%,鋁爲76%,鐵爲63%,鋅爲60%。在臨界濕度出現前腐蝕速度很小或幾乎不腐蝕,一旦進(jìn)入臨界濕度後(hòu),腐蝕性由化學(xué)腐蝕變成(chéng)電化學(xué)腐蝕,鏽蝕進(jìn)程發(fā)生質變,腐蝕速度大大增加。進(jìn)入臨界濕度後(hòu),溫度的影響會起(qǐ)很大的作用,此時溫度每升高10度,鏽蝕速度則提高約2倍。鏽蝕對(duì)開(kāi)關櫃内設備主要存在以下影響:

1.開(kāi)關櫃内主回路導體多爲銅排或鋁排,鏽蝕將(jiāng)直接影響導體搭接面(miàn)的接觸電阻,是導緻設備發(fā)熱缺陷的一個重要原因。

2.對(duì)開(kāi)關櫃内操動機構而言,金屬零部件的鏽蝕是導緻機械轉動部分卡澀的主要原因,同時加劇了設備零部件的老化,導緻設備整體性能(néng)的下降,影響設備壽命。

3.潮濕會引起(qǐ)開(kāi)關櫃内的輔助開(kāi)關等二次元器件的接插件氧化,導緻接觸不良或焊接性變差,引起(qǐ)二次設備的故障。

4.開(kāi)關櫃殼體鏽蝕將(jiāng)降低開(kāi)關櫃的整體防護性能(néng),且對(duì)設備的密封性造成(chéng)影響。

2.2影響設備絕緣性能(néng)

1.空氣濕度較高甚至發(fā)生凝露時,引起(qǐ)櫃内二次設備絕緣性能(néng)下降,如櫃内平時不帶電的繼電器線圈,長(cháng)期工作在濕度較高的環境下,水分會滲入線圈絕緣部分,使線圈受潮,絕緣性能(néng)下降;繼電器的常開(kāi)節點也可能(néng)由于受潮導緻短路,引起(qǐ)設備誤動。

2.開(kāi)關櫃集成(chéng)度高,櫃内一次設備的絕緣強度相對(duì)較小,當空氣濕度增大時,電氣設備的絕緣強度大幅度下降,如果在設備絕緣表面(miàn)或内部形成(chéng)結露,將(jiāng)大大增加電氣設備的絕緣閃絡故障的概率。

2.3濕度過(guò)低影響自動化設備的正常工作。

三、電力行業目前主要降溫除濕方法

(一)配電房室内安裝工業除濕機,對(duì)室内整體環境進(jìn)行整體除濕,從而降低設備内部的濕度。這(zhè)種(zhǒng)工業除濕機功率大、耗能(néng)高,除濕機頻繁啓動,使用壽命有限。

(二)櫃内安裝電加熱器,對(duì)設備内部進(jìn)行加熱,通過(guò)提高櫃内溫度,降低櫃内相對(duì)濕度。該方法存在以下局限性:

1.這(zhè)種(zhǒng)方法并不能(néng)從根本上消除凝露,原因在于這(zhè)種(zhǒng)方法隻是增加空氣中水蒸氣的不飽和程度,并沒(méi)有將(jiāng)櫃内的水汽排出。由于設備内部加熱,翻倍增加鏽蝕速度,大大縮短設備的壽命。

2.開(kāi)關櫃體數量衆多,每個櫃體都(dōu)需要安裝,導緻前期安裝費用高,後(hòu)期維護困難,除濕器衆多導緻除濕設備出現故障點的概率提高。

3.部分開(kāi)關櫃内部空間狹窄,設備安裝緊湊,沒(méi)有預留空間專門用于安裝除濕器,導緻裝置取電及安裝存在難題。

(三)櫃内添加驅潮劑,在櫃體内懸挂矽膠袋,或者是其他的吸水材料,吸收櫃内濕氣。然而實際因爲吸水劑吸水容量有限,且吸收的水分很難排出,所以效果往往并不明顯,更換工作量大。

根據以上分析,上述各方法在預防凝露的同時都(dōu)帶有難以克服的問題。建議對(duì)整個房間内部進(jìn)行整體除濕,從根本上解決電力設備内部的潮濕問題,大大延緩電力設備鏽蝕進(jìn)程,增加設備可靠性,延長(cháng)運行壽命。

四、開(kāi)關櫃溫濕度控制的标準

查閱相關資料,開(kāi)關櫃運行環境濕度的控制并沒(méi)有具體的要求,但可參考以下相關标準:

1.《220kV—750kV變電站設計技術規程》(DL/T5218-2012)8.3.2中規定:變電站的主控室、計算機室、繼電器室通信機房及其他工藝設備要求的房間宜設置空調。空調房間的室内溫度、濕度應滿足工藝要求,工藝無特殊要求是,夏季設計溫度爲26-28度,冬季設計溫度爲18-20度,相對(duì)濕度不宜高于70%。

2.《火力發(fā)電廠電子計算機監視系統設計規定》(NDGJ 91-1989)第11.2.4條規定:“計算機室應保證室内相對(duì)濕度在45%-70%範圍内,任何情況下不許結露。”

3.ABB廠家對(duì)中壓櫃的運行維護要求中規定的最大相對(duì)濕度爲70%。

4.《國(guó)家電網公司變電運維管理規定(試行) 第5分冊 開(kāi)關櫃運維細則》(國(guó)家電網企管〔2017〕206号),第1.4.1條規定:“應在開(kāi)關櫃配電室配置通風、除濕、防潮設備,防止凝露導緻絕緣事(shì)故”。第1.4.3條規定:“運行環境較差的開(kāi)關櫃配電室應加強房間密封,在櫃内加裝加熱驅潮裝置并采取安裝空調或工業除濕機等措施,空調的出風口不應直接對(duì)著(zhe)開(kāi)關櫃櫃體,避免制冷模式下造成(chéng)櫃體凝露導緻絕緣事(shì)故。”第1.4.4條規定:“開(kāi)關室長(cháng)期運行溫度不得超過(guò)50℃,否則應采取加強通風降溫措施(開(kāi)啓開(kāi)關室通風設施)。”第1.4.5條規定:“高壓開(kāi)關櫃配電室内相對(duì)濕度保持在70%以下,除濕機應定期排水,防止發(fā)生櫃内凝露現象,空調應切換至除濕模式。”

五、智能(néng)新風系統

5.1系統簡介

5.2系統原理

智能(néng)新風系統充分利用電房内外的環境條件溫差,引入室外清潔的冷空氣對(duì)電房内進(jìn)行自然降溫,同時排出電房内的熱空氣,依靠大量的空氣流通,有效地將(jiāng)電房内的熱量迅速向(xiàng)外輸出,實現室内散熱。通過(guò)減少空調的使用時間,從而大幅度降低電能(néng)消耗和營運成(chéng)本、延長(cháng)空調使用壽命。

5.3系統功能(néng)

5.3.1實時監測電房内外溫濕度

當室外溫度低于室内設定值,控制器開(kāi)啓新風機引入室外新風,同時關閉室内空調達到節能(néng)效果。

在确保室内環境的前提下,依據室内外溫濕度,控制風機、空調的切換運行。

當室内溫濕度與要求值差距較大且通過(guò)新風系統不能(néng)滿足要求時,系統開(kāi)啓制冷、制熱功能(néng),同時系統關閉進(jìn)出風口風閥起(qǐ)保溫功能(néng)。

5.3.2與輔助設備聯動功能(néng)

新風系統可以接入煙感、紅外、門磁、水浸、SF6氣體洩漏報警系統、PM2.5監測、灰塵監測等設備或信号,且可以聯動控制或上傳信号。

5.3.3延時啓動功能(néng)

系統具備有效防止風機與壓縮機頻繁切換的功能(néng),新風系統與制冷(熱)壓縮機切換設置有延時功能(néng),延時時間可調。

5.3.4顯示與查詢功能(néng)

系統具備8寸真彩觸摸屏顯示屏顯示功能(néng),操作清新簡便,并可進(jìn)行參數設置。

5.3.5系統平台功能(néng)

通信接口選用RS-485智能(néng)接口,遠程實時讀取和設置系統運行狀況、告警信息、操作信息、運行時間以及機房環境、壓縮機運行狀态、供電狀态等信息。

具體包括:

遙測:室外溫度、室内溫度等;

遙信:電力智能(néng)新風系統進(jìn)排風風機的運行狀态,系統的工作狀态,故障狀态;

遙控:開(kāi)/關機控制,遠程設置系統運行控制參數等;

5.3.6噪音小

我司新風系統風機選用低噪音風機,進(jìn)風裝置噪音小于64db,排風裝置噪音小于60db。

5.3.7節能(néng)效果顯著

節能(néng)30%-60%,經(jīng)濟效益顯著。

5.3.8防塵效果好(hǎo)

利用三級防塵:

第一級用于阻擋昆蟲;

第二級爲中高效過(guò)濾器,用于滿足機房環境要求。

第三級爲百葉窗進(jìn)風口。

5.3.9具有故障告警功能(néng)

産生告警時可通過(guò)顯示界面(miàn)查詢告警内容。

5.3.10具有超低溫,超高溫告警功能(néng)

控制闆中存儲的數據能(néng)自動上傳到後(hòu)台數據庫,可通過(guò)TCP/IP協議傳送數據。

5.3.11系統擴展功能(néng)

對(duì)于各種(zhǒng)不同房間可選擇不同配置功能(néng)新風系統。

5.4系統技術參數

5.4.1工作電壓:AC220V/(DC48V/DC24V)/380V

5.4.2進(jìn)風量:200-4500 m³/H(可按要求調整)

5.4.3排風量:4000 m³/H(可按要求調整)

5.4.4制冷(熱)量:380V/12kW

5.4.5風機換風量:≥4000m³/H

5.4.6平均無故障時間:20000H

5.4.7溫度測量範圍/精度:-40~+123.8℃/±1℃(25℃)

5.4.8濕度測量範圍/精度:0~100%RH/±1.0%RH

5.4.9通訊方式與協議:RS485/GPRS/RJ45

5.4.10噪音:進(jìn)風機<64dB,排風機<60dB

5.4.11可接入設備:煙感、紅外、門磁、水浸、SF6氣體等

5.5系統核心技術

5.5.1優化邏輯控制技術

連續采集晝夜、季節、室外、室内區域環境溫濕度值的變化。準确計算電房内各“區域”平面(miàn)與外部環境溫濕度值之間的關系。

5.5.2控制算法可設定

動态調整空調的設定溫度、濕度、修正等數值,根據電房空調設備的實時運行狀況,配以智能(néng)化的控制算法軟件,優化壓縮機運行周期,平衡空調設備供冷量與目标溫濕度值之間的關系。

5.5.3通風效率高

根據電房内外溫差,使電房内外兩(liǎng)側氣體進(jìn)行熱量交換,降低室内溫度。主要采用直接混合熱方式,隻將(jiāng)室外新風作爲冷源,直接降低室内溫度。

5.5.4自動除塵技術

濾網長(cháng)期過(guò)濾空氣,需要定期除塵,本産品自帶智能(néng)淨化除塵功能(néng),免維護,安全高效。

5.6系統優點

5.6.1智能(néng)新風系統從根本上對(duì)室内環境降溫除濕,這(zhè)種(zhǒng)方法直接減少整體環境空氣中的水分含量,從而減小水蒸氣的不飽和程度,并將(jiāng)其彙集排出。由于不會對(duì)設備加熱,增加鏽蝕速度,延長(cháng)設備的壽命。

5.6.2智能(néng)新風系統直接對(duì)衆多開(kāi)關設備等所在的室内整體降溫除濕,相當于同時對(duì)每個開(kāi)關設備降溫除濕。

5.6.3智能(néng)新風系統安裝在開(kāi)關設備外部,空間富裕,不用專門預留出空間專門用于安裝智能(néng)新風系統,導緻取電及安裝存在難題,前期安裝簡單,無需停電,後(hòu)期維護方便。

5.6.4智能(néng)新風系統可控制所有設備完全處于《220kV—750kV變電站設計技術規程》、《火力發(fā)電廠電子計算機監視系統設計規定》、五通開(kāi)關櫃運維細則、ABB廠家對(duì)中壓櫃的運行維護要求中規定的設備所處的溫度及濕度範圍。

六、系統效果分析

6.1防凝露,防鏽蝕:智能(néng)新風系統的除濕功能(néng)是直接除去水分子使濕度降低,并且設置在金屬鏽蝕相對(duì)濕度臨界值以下,使其保持在很小鏽蝕階段,大大延長(cháng)設備壽命(包括室内櫃體在内的所有設備)。

6.2高可靠,易維護:智能(néng)新風系統是通過(guò)除濕使相對(duì)濕度降低,所以當出現問題時,室内濕度仍然比較低,在密封性經(jīng)過(guò)處理情況下,可保持幾十個小時不凝露。同時智能(néng)新風系統安裝在在室内,櫃體外,所以維護很方便,不需要斷電。

6.3節能(néng)減排,效率高:智能(néng)新風系統是一種(zhǒng)系統方案,通過(guò)傳感器信息采集,控制智能(néng)新風系統主機工作狀态,始終保證室内濕度在凝露阈值以下。室内密封情況越好(hǎo),室内外濕度交換越少,低濕保持時間越長(cháng),能(néng)耗越低。

七、系統效益分析

7.1維護成(chéng)本低。

智能(néng)新風系統安裝維護無需停電,不存在停電成(chéng)本。

7.2運行成(chéng)本低

常規工作狀态,當環境濕度在凝露阈值下限以下時,停止工作,在濕度高于凝露阈值上限後(hòu)重新開(kāi)始除濕;當環境溫度在凝露阈值下限以下時,停止工作,在溫度高于阈值上限後(hòu)重新開(kāi)始降溫。

同時電力設備的運行狀态好(hǎo)壞直接決定電力系統的安全和效益,無論哪種(zhǒng)設備出現不正常工作狀态若不及時處理很可能(néng)會發(fā)展成(chéng)故障,導緻設備損壞、人身事(shì)故,電網停電事(shì)故,進(jìn)而造成(chéng)不可估量的後(hòu)果。對(duì)設備進(jìn)行有效的防凝露和防鏽蝕,可使設備維修費大大減少,設備壽命增加,事(shì)故率降低,直接經(jīng)濟效益十分顯著。

八、引用标準

智能(néng)新風系統符合以下标準:

GB 2900.1-82       電工名詞術語:基本名詞術語

GB/T 2423.1-2008  電工電子産品基本環境試驗規程,試驗A:低溫試驗方法

GB/T 2423.2-2008  電工電子産品基本環境試驗規程,試驗B:高溫試驗方法

GB/T 2423.17      電工電子産品基本環境試驗規程

GB/T 11021-2007   電氣絕緣 耐熱性分級

GB/T 11026.1-2003 電氣絕緣材料耐熱性 第1部分:老化程序和試驗結果的評定

GB/T 11026.2-2012 電氣絕緣材料耐熱性 第2部分:試驗判斷标準的選擇

GB/T 11026.3-2006 電氣絕緣材料耐熱性 第3部分:計算耐熱特征參數的規程

GB/T 11026.4-2012 電氣絕緣材料耐熱性 第4部分:老化烘箱 單室烘箱

GB/T 11026.5-2010 電氣絕緣材料耐熱性 第5部分:老化烘箱 溫度達300℃的精密烘箱

GB/T 11026.6-2010 電氣絕緣材料耐熱性 第6部分:老化烘箱 多室烘箱

GB 998-82         低壓電器基本試驗方法

GB/T 4797.1-2005  電工電子産品自然環境條件溫度和濕度

GB/T 5832.2-2008  氣體中微量水分的測定 第一部分:露點法

GB/T 6388         運輸包裝收發(fā)貨标志

GB 6999-2006      環境試驗用相對(duì)濕度查算表

GB/T 1122-1999    高壓開(kāi)關設備和控制設備标準的共同技術要求(eqv iec60694:1996)

GB/T 191-2000     包裝儲運圖示标志

九、後(hòu)期運維建議

由于采用整體降溫除濕,故在高壓室日常運維過(guò)程中應注意以下問題,避免密封失效等問題:

9.1進(jìn)出高壓室大門管理,不能(néng)長(cháng)期將(jiāng)大門敞開(kāi);

9.2變電站的門窗應注意保持關閉,爲保證檢修和操作安全,可在操作和巡視時打開(kāi),防止開(kāi)關櫃故障氣壓傷人;

9.3變電站空調在冬天宜關閉,且出氣口不得正對(duì)開(kāi)關櫃櫃體,防止制冷模式下造成(chéng)開(kāi)關櫃凝露;

9.4所有風機除采用自動開(kāi)啓模式外,還(hái)應有手動開(kāi)啓模式,避免SF6開(kāi)關漏氣,且手動電源開(kāi)關必須設置在戶外;

9.5應加強進(jìn)出高壓室孔洞的日常檢查和維護,避免封堵失效造成(chéng)密封不良或小動物事(shì)件;

9.6如該變電站後(hòu)期有改擴建工程,應要求施工單位在破除電纜溝進(jìn)出高壓室處進(jìn)行臨時封堵。

十、系統配置方案

序号

名稱

型号

圖片

數量

備注

1

智能(néng)新風系統

STXF05B/STXF03B

1套

根據設備散熱量/室内空間選型

2

電動百葉窗

ST-BY

1隻



3

室内溫濕度變送器

STB-20N

1隻



4

室外溫濕度變送器

STB-20W

1隻



5

系統電源箱

JXF1

1套



6

室内封堵





1項



十一、現場安裝圖


公司名稱:南京智遊科技有限公司

公司網址:www.jsshuntai.com

公司郵箱:shuntai@jsshuntai.com

公司地址:南京市江甯區恒潤路2号

公司電話:025-52638900


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