10 - 35kV预制箱式变电站环境控制项目设计技术方案 - 图文

35kV预制舱式变电站环境控制系统设计技术方案

作者：陕西赛普瑞电气有限公司

1、项目来源

与成都城电电力工程设计有限公司协作解决四川省甘孜地区35kV预制舱式变电站环境控制、新能源利用等问题，提高变电站安全运行可靠性，节能环保。

2、地理环境

甘孜地区位于四川省西部，地处中国最高一级阶梯向第二级阶梯云贵高原和四川盆地过渡地带，属横断山系北段川西高山高原区，青藏高原的一部分，介于北纬27°58″～34°20″、东经97°22″～102°29″之间，是四川盆地西缘山地向青藏高原过渡的地带。它东邻阿坝藏族羌族自治州和雅安市，南接凉山彝族自治州和云南迪庆藏族自治州，西沿金沙江与西藏自治区的昌都地区相邻，北与青海省玉树藏族自治州和果洛藏族自治州接壤，全州行政面积15.26万平方公里。

甘孜地区地图

3、现场堪察情况及解决方案

3.1.现场情况与分析

气候特点：属青藏高原气候，随高差呈明显的垂直分布姿态，其特点是气温低、冬季长、降水少，日照足。该区经济呈地域分布的特点。甘孜地区所处地理纬度属于亚热带气候区，但由于地势强烈抬升，地形复杂，深处内陆，绝大部分区域已失去亚热带气候特征，形成大陆性高原山地型季风气候，复杂多样，地域差异显著。南北跨6个纬度，随着纬度的自南向北增加，气温逐渐降低，在6个纬距范围内，年均气温相差达17℃以上。

据现场情况, 四川省甘孜地区35kV预制舱式变电站环境控制、新能源利用等问题分析如下：

3.1.1.适用地域

高海拔、高寒地域的四川甘孜地区； 海拔高度：3000 ～ 4500m; 极端最低温度：≤ -30℃； 3.1.2.控制区域

35kV箱式配电装置、10kV箱式配电装置、二次设备室； 3.1.3.所需解决问题

除湿、供暖、降温、通风、降噪； 3.1.4.设计参数

针对35kV箱式配电装置、10kV箱式配电装置、二次设备室集装箱内部整体环境温度调节控制。

控制区域内部温度范围：-5℃ ～ 40℃； 控制区域内部湿度范围： ≤ 40%RH; 3.1.5.节能环保特性

具备太阳能供电功能。在日照强度满足设计要求时，优先使用太阳能转化而来的电能，将其逆变至所需电压等级供设备使用；在日照强度弱于设计要求时，系统自动切换至变电站内电网供电。

在夏季采用热交换装置对控制区域降温。

若控制区域内湿度大于设定湿度，同时控制区域内湿度大于环境湿度，且环

境湿度小于设定阀值（40%RH），驱动室内循环风机、室外通风风机对空气循环进行除湿。此时，除湿机不启动，仅需控制区域内潮湿空气与室外干燥空气交换即可。

控制系统采用节能环保理念设计，选用低功耗电子元器件，优先使用太阳光、风力等自然能源。

3.1.6.防凝露除湿装置

二次设备对温湿度更加敏感，需要更好的防控，柜体内可加装防凝露装置； 3.1.7.顶置式除湿装置

10kV箱式配电装置母线室、断路器室未采用SF6气体防护，需要干燥的环境以保证绝缘安全距离，柜体内可加装顶置式除湿装置；

3.1.8.火警预报

在室外电缆地沟、35kV箱式配电装置、10kV箱式配电装置、二次设备室等区域布置温度传感器、烟雾传感器，预留接口可上传火警预报信息。

3.1.9.SF6气体泄露监测报警

在室外电缆地沟、35kV箱式配电装置、10kV箱式配电装置、二次设备室等区域布置SF6气体泄露检测传感器，预留接口可上传SF6气体泄露预警信息。

3.1.10. 室外电缆地沟

室外电缆地沟，湿度最易聚集，易导致电控柜内湿度较大，产生凝露现象，电缆发霉等电气元件绝缘性能降低，对变电站的运行存在安全隐患。

3.1.11.除湿

甘孜州境内有丰富的水力资源，江河湖泊众多，流经境内的河流主要有金沙江、雅砻江、大渡河，均为长江上游主要支干流。中等河流有大小金川、折多河、鲜水河、无量河、硕曲河、巴楚河、九龙河、色曲河等。湿度较大。在下雨天及环境湿度高时，电缆地沟、35kV箱式配电装置、10kV箱式配电装置、二次设备室、柜体内部潮湿现象更为严重，对变电站的运行存在安全隐患。

3.1.12.温湿度传感器

根据35kV预制舱式变电站结构紧凑、内部空间狭小等特点，研发小型化温湿度传感器，且该传感器应用于高海拔、高寒地域的灵敏度、精度满足设计需求。

3.1.13.除湿排水、防冻

高海拔、高寒地域的除湿排水、防冻相关技术特性，预制舱舱体预留排水孔洞。

3.1.14.预制舱舱体保温、隔热

由于舱体置于户外，为节约能量、隔热保温，舱壁夹层附着保温材料（如岩棉、聚氨酯泡棉等），材料的防火性能应不低于V2级。根据设计，舱内壁附保温材料厚度约为45mm，具有很好的隔热保温性能。

3.1.15.电缆进出线缝隙封堵 3.1.16.智能无线测温系统

10kV高压开关柜内隔离开关触头、母线接头、电缆接头处等需要温度监测的地方，布置无线温度传感器，防止连接点发热酿成事故，保证高压设备能够安全运行。

3.1.17.环境控制系统软件研发

终端设备可自动运行，监测数据可通过RS485、无线等通讯方式上传至区域控制器。区域环境控制器可通过光纤、TCP/IP、GPRS等通讯方式上传至变电站控制层，可远程控制。

35kV预制舱式变电站平面图

3.2.用户要求

解决35kV箱式配电装置、10kV箱式配电装置、二次设备室内部除湿、供暖、降温、通风、降噪等问题，防止凝露现象产生，提高变电站安全运行可靠性。

3.3.实施方案

依据对现场情况的分析，应用于高海拔、高寒地域的35kV预制舱式变电站存在环境控制、新能源利用等问题，我公司针对此类问题进行了系统的技术分析，需要构建有效的环境监测与除湿控制系统。我公司提出以下方案:

3.3.1 35kV预制舱式变电站环境控制系统方案概述

35kV预制舱式变电站环境控制系统是一套专门用于预制舱式变电站内温湿度实时监测、除湿设备控制和数据管理分析的控制系统。该控制系统运行在上位计算机上，可实现温湿度实时显示、除湿设备控制、历史数据记录和对比分析、预警及报警、运行状态全程记录以及报表打印等功能。帮助运行人员监测和分析对比变电站内监测点的温度变化情况，及时预测出故障发生的部位，为运行人员和决策层提供最直接可靠的数据依据，从而最大限度的消除事故隐患，保证高压设备的安全运行。

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