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【技术交流】电气运行环境智能管控系统——35kV博鳌变电站整体除湿治理

2023-05-10 14:56:27

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      摘要:2018年4月8日-11日在海南省博鳌镇召开的博鳌亚洲论坛已经顺利拉下帷幕、论坛期间用电设施未出现安全故障,主要得力于博鳌变电站未雨绸缪的机智,将各个安全隐患扼杀在摇篮中。博鳌变电站巡检人员发现35kV变电站在运行过程中,高压室、开关柜母线室湿度比较高,电缆沟积水严重,存在安全隐患。遂找到我们赛普瑞电气环境治理专家,寻求好的解决办法。我公司技术人员在第一时间赶赴现场,进行实地勘察,对该站进行数据分析,计算,总结,提供一套电气运行环境智能管控系统——35kV变电站潮湿治理整改方案。

      关键词:电气环境智能管控系统  赛普瑞   防凝露除湿

      现场勘察及情况

      博鳌变位于海南岛的东部,东临南海,东北依文昌,南与万宁接壤,西南与琼中县、屯昌毗邻,西北与定安县交界。地理坐标东经110°7′5"~40′50",北纬18°58′50"~19°28′35"之间.
     该地区属于热带季风及海洋湿润气候区,年平均气温为24℃,年平均降雨量2072毫米,年平均日照2155小时,年平均辐射量为每平方118.99千卡,终年无霜雪。
      电缆沟渗水、高压室、开关柜潮湿等原因分析
      1)变电站处于沿海城市,地下水位较高,而电缆地沟又成为一个最低点,造成局部地下水位升高,对电缆沟内部形成渗透,而较高的地下水位也地下室墙面造成损害使墙皮脱落及局部产生渗水。

      2)高压室、开关柜内部相对密封,且空气流动差,积聚污蚀空气以及二氧化碳容易导致高压室内部潮湿,且地下渗水也造成高压室潮湿现象,潮湿的环境有利于霉菌的生长繁殖,而开关柜长时间在潮湿的环境中运行,会使柜体内的环境空气的不饱合和水蒸气瞬间饱和,在柜内元件上形成凝露。 

  开关柜手车室内部湿度高达66%

    开关柜电缆进线室绝缘护套具有凝露现象

    电缆沟内部渗水现场且湿度高达84%


      具体实施方案

      依据对“35kV博鳌变电站”勘察情况分析,我公司提出以下解决方案。

      说明:根据经现场的勘察数据,结合解决潮湿问题的方案,我们认为潮湿空气原因是:电缆沟渗水潮湿极为严重(电缆沟与开关柜底部相对封闭),开关柜电缆进线室同时出现凝露现象,且观察玻璃视窗潮湿较为严重,所以我们提出解决方案,电气环境的治理需综合考虑,单一从一点来治理,不能解决变电站整体环境问题,因此,我们制定了多级治理方案,结合勘察数据,分析关键成因,第一:解决电缆沟渗水潮湿问题,第二:解决高压室潮湿现象,第三:解决开关柜内部三个气室凝露现象(手车室、母线室、电缆进线室)。而母线桥架处于最高位置,潮湿空气因为烟囱效应向上流通,当治理了电缆沟、开关柜、高压室也就保证母线桥架的干燥环境。
      第一:解决电缆地沟渗水潮湿现象/高压室潮湿现象——电缆沟自动除湿系统

      电缆地沟长21米,宽1米,高1米,为了保证不在整个地沟内部形成渗水,我们在电缆地沟中间低洼区域各修建一个圆形集水池(直径为160mm,深度为300mm),由此集水池将成为电缆地沟最低点,将收集渗水,并设计1套水泵。当渗水到达高水位时,水泵工作,将水排到室外。
      在电缆沟东西两侧盖板各设计1台除湿机(原盖板更换为不锈钢定制盖板),电缆沟内部布置2台风扇、2组湿度传感器、2组联网型光电烟感探测器将分布在电缆沟内部,当电缆沟内部2组湿度传感器任意一组检测湿度超过55%时,东侧除湿机工作将干燥空气送进电缆沟内部,同时经过风扇循环,将潮湿空气送到西侧盖板除湿机,当西侧除湿机检测到高压室或者电缆沟湿度超过55%时,将启动工作将潮湿空气转换为干燥空气,以此循环将保证高压室、电缆沟干燥环境。
      电缆沟自动除湿系统
      SPR -DLG -Ⅰ型电缆沟自动除湿系统是针对电缆沟潮湿问题而专门研制系统化自控除湿产品,该系统可对电缆沟环境温湿度的集中监测和管理,多级除湿方式设计,温湿度传感器多点布置,集中式监控,不仅对电缆沟除湿,而且预防了开关室和汇控柜的潮湿空气,是一套全天候不间断实时的自动化监控系统。除湿设备吊装在电缆沟内部,并通过特殊风道将沟内的潮湿空气置换成干燥空气,并经除湿风机辅助,依此循环,降低电缆沟内湿度。积水及凝结水通过水泵直接排出室外。本系统是保障智能电网高效、安全运行的首选除湿系统设备。
    设备总参数
    □额定工作电压:AC380±10%  50Hz
    □最大额定功率:6.7kW
    □显示方式:控制显示屏及指示灯显示
    □除湿启动值:湿度RH=55%(默认)
    □工作湿度范围:30%~95%RH
    □除湿温度范围:5℃~40℃
    □工作环境温度:不低于-20℃,不高于70℃
    电缆沟自动除湿系统组成拓扑图如图所示。

 
    电缆沟自动除湿系统组成拓扑图


      主控制柜电气操控界面
      自动除湿动态显示界面可直观显示除湿过程中各除湿设备的运行状态及环境温湿度,显示屏带有延时屏保功能,2米内可通过红外感应传感器控制,并延时30分钟。
      诠释:①当前通道环境温湿度显示:②烟感传感器显示;③除湿风机显示;④除湿机显示;⑤水泵显示。
      自动除湿动态显示界面如下图所示。


      自动除湿动态显示界面
 
      第二:解决开关柜/手车室、电缆室、电缆进线室潮湿现象-顶置式除湿单元/Ⅱ型凝露装置
      在现场勘察中我们发现在开关柜小车室、母线室、电缆进线室,均有潮湿等现象,且小车室、母线室、电缆进线室式隔离设计,所以我们分为3部分治理。(解决小车室潮湿现象、解决电缆室潮湿现象、解决电缆进线室潮湿现象)
      1.解决小车室潮湿现象—顶置式除湿装置
      在小车室顶部盖板各安装1台顶置式除湿单元解决潮湿问题。对开关柜内部运行环境改善并预防凝露现象而专门研制的高新技术产品。潮湿空气经风扇吸入后,通过特殊风道流动,先经除湿系统除湿,使空气含湿量减少,然后通过对除湿后的空气加热升温,使其相对湿度降低。经过充分循环,使柜内空气湿度降至凝露点以下,完成整个除湿过程。凝露水份采用雾化技术强制蒸发,安全排出柜外再通过工业除湿机将潮湿空气凝露成水分排出室外。本装置是保障智能电网高效、安全运行的首选除湿设备。
      2. 解决电缆室潮湿现象—Ⅱ型防凝露装置

      博鳌3. 解决电缆进线室潮湿现象—Ⅱ型防凝露装置

      在电缆室、电缆进线室内部各安装1台Ⅱ型凝露装置解决潮湿问题。新型防凝露装置由于体积小,重量轻可避免开关室内部绝缘安全距离。SPR-NL-Ⅱ型防凝露装置(排水型)采用微处理器控制技术,可手动和自动切换投运。装置由送风系统、除湿系统和智能控制系统组成,潮湿空气经风扇吸入后,通过特殊风道流动,先经除湿系统降温除湿,将潮湿空气置换成水分,通过排水管在电缆室串联统一排到室外,然后通过对除湿后的空气加热升温,使其相对湿度降低。经过充分循环,使柜内空气湿度降至凝露点以下,完成整个除湿过程。同时装置的辅助加热系统,通过加热器对柜内提供温度补偿,使柜内温度达到理想的。

      总结:本项目施工完成后,一方面消除了变电站高压室、电缆沟、电气柜柜体及内部机构产生湿气、凝露等现象,大大降低了由于凝露的原因而造成局部放电或者短路现象。另一方面改善了变电站高压设备的运行环境,解决现场相关的安全运行隐患问题,有效降低了变电事故的发生。而且整个系统全自动智能化运行,免人工操作及维护,提高了无人值守站的安全性及效率。


来源:赛普瑞公众号

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