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风电场SVG室的防尘防雨防潮“黑科技”!

  • 分类:新闻动态
  • 作者:华创
  • 来源:
  • 发布时间:2020-12-25 11:10
  • 访问量:0

风电场SVG室的防尘防雨防潮“黑科技”!

【概要描述】SVG设备是风电场重要的无功调节设备,可以解决风电场实际运行过程中导致的电压偏差、电压波动和闪变等问题,可以提高电网点接入的电压质量。该SVG装置能够快速连续提供容性和感性无功功率,保障电力系统稳定,高效的运行。SVG装置在风电场中发挥了一个必不可少的功能性角色作用。现有大部分的SVG设备窗户均采用普通的铝合金百叶窗进行过滤,没有防尘防雨雪措施,防潮防雨效果较差,一到大雨天气百叶窗就会出现漏雨现象

  • 分类:新闻动态
  • 作者:华创
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  • 发布时间:2020-12-25 11:10
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SVG设备是风电场重要的无功调节设备,可以解决风电场实际运行过程中导致的电压偏差、电压波动和闪变等问题,可以提高电网点接入的电压质量。该SVG装置能够快速连续提供容性和感性无功功率,保障电力系统稳定,高效的运行。SVG装置在风电场中发挥了一个必不可少的功能性角色作用。

SVG装置的核心部件为功率单位模块,其对工作环境非常敏感,对于环境湿度和洁净度有较高的要求。而风电场升压站大多处于山区,气候恶劣,不但风沙严重,而且经常刮风下雨下雪。一旦刮风,就经常出现沙尘飞扬,灰尘大量被吸进到SVG室内进而进入到SVG机柜内部,吸附在功率模块及电路板上。还有一旦雨雪天气,潮气就非常严重,空气的湿度就会飙升,潮气随冷却风被吸入到SVG室内,进而在SVG的电器件上形成凝露,潮气还会和积累在电路板或者功率模块上的灰尘混合发生作用,形成潮泥。

灰尘和潮气的入侵,对SVG设备会产生哪些影响?影响如下:

存在的问题

(1) 灰尘入侵,灰尘在静电的作用下,会被吸附在SVG功率单元及电器元件上,造成功率模块散热效率下降,得不到有效散热,功率模块温度会快速升高,造成SVG过温保护,频繁跳闸。

(2)潮气的入侵,会在SVG电路板及功率单元上形成水汽,凝露等,会大大降低电气间隙,造成电气绝缘性能下降,极容易发生放电,跳闸,频频出现故障甚至烧毁;

(3) 潮气和灰尘混合发生形成的潮泥,会覆盖在电子元件上及电路板上,易导致控制单元失效。还会导致散热不良,导致SVG没办法满负荷运行,大大降低SVG的性能;

综上所述,目前灰尘和潮气正是威胁SVG正常运行的两大杀手。如何有效解决灰尘及潮气入侵是当下风电场面临的共性问题,也是当下风电场急需攻克的一个课题。

问题原因分析

目前风电场上的SVG装置,基本上都是安放在土建房或者集装箱房里,不管是土建房还是集装箱房,我们都统称叫“SVG室”。SVG大部分都是采取强迫风冷散热,也就是SVG机柜上安装了若干个离心风机,通过风管风道将热风往室外进行排风,在风机的强排风下,SVG室内将会产生很大的负压差,室外的冷空气将通过进风口进入到室内,再从室内进入到SVG机柜内部,然后被风机从机柜内部抽到室外,形成一个循环的强制风冷散热。具体工作原理如下图表示:

(土建房SVG室)

(集装箱房SVG室)

正是由于SVG室内和室外形成强大的负压差,室外的空气不断的被吸入到室内,再从室内进入到机柜内部,而灰尘和潮气就是随着空气一起被吸入到SVG室内进而进入到SVG机柜内,所以要解决灰尘和潮气入侵到SVG室内,就得从SVG室墙体上开设的进风口做文章,要做到冷空气能进去,灰尘和潮气进不去,这才是解决SVG免受灰尘和潮气入侵的根源。

那SVG室进风口既然如此重要,那该如何设计呢?很多风电场前期设计的时候,SVG室进风口的设计,并不重视,没有考虑到实际工作环境对SVG构成的威胁。绝大部分进风口都是安装一个普通的百叶窗,这个普通的百叶窗能阻断灰尘和潮气入侵么?答案显然是否定的,完全不可能,普通百叶窗仅仅只是满足了基本的挡雨通风功能。在强吸风的情况下,雨水,沙尘,潮气均统统被吸进去,这个普通的百叶窗没有起到任何的防护作用,变成了一个装饰品在那里。

这些年,很多风电场业主为了解决灰尘及潮气入侵带来的SVG频繁故障问题,也尝试了很多的解决方案,比如在SVG室内增加若干台工业除湿机,对SVG室进行除湿处理,但效果并不理想,因为SVG室不是密闭的,不断的有冷风进去,有热风出来,室外的空气进入到SVG室之后,没经除湿机就直接进入到SVG机柜内部了,除湿效果非常不理想。也有业主将进风口的百叶窗进行封闭处理,即将SVG室进行密封处理,然后投放几台大功率的工业空调对SVG室进行制冷散热冷却,这种改造方案是可行,但是投入成本非常高昂,单单购买工业空调就要大大几十万,工业空调每年所产生的电费又要好几十万,这个代价是非常之大的。除了这两种方案,也有业主将SVG由强制风冷散热改造成空-水冷散热或者水冷散热,但是这个改造工程成本也是非常高昂的,而且这个改造还不是电站业主单方面可以自行改造的,必须得找SVG厂商同意整改才行,牵一动全身,得结合SVG的发热量及控制单元进行综合升级改造才行,改造费用高昂,工期还特别长。

解决问题

那解决风电场SVG灰尘及潮气入侵的问题,还有没有更好的解决办法呢?下面为大家推荐一个黑科技,其运用空气动力学及气流运动学原理,结合空气与水汽密度比重差异的物理特性研发出一款高科技产品,叫“气水分离过滤器”,安装于SVG室进风口,可以有效阻止潮气及灰尘的入侵,经济成本低,功能效果显著,可以有效解决目前风电场一直存在的痛点问题,是目前风电场解决防尘,防潮的最优解决方案!

“气水分离过滤器”这款高科技产品由华创新风(广东)科技有限公司研发生产的专利产品。该装置为气水分离器和过滤器一体化设计,前端为气水分离器,后端为过滤器;外框、叶片、网框均全部为铝合金型材,其余安装附件为不锈钢材质;过滤装置的打开方式为抽插式,可实现上下左右方向抽出,实现简单方便取下滤尘网清洗更换;

气水分离过滤器可以阻挡雨水、水雾、潮气、盐雾及沙尘进入室内,在经过翅片弯道过程中,空气中携带的水将被翅片分离,水在重力作用下自动下落到底部通过落水孔排出,同时空气中携带的水汽露珠及盐雾在翅片上累积后也将自动下落排出,后端的过滤器将多余的粉尘颗粒和盐雾颗粒过滤掉,满足实现防水、防潮、防沙、防盐雾之功能;结构原理图如下:

过滤器标准配置为初效过滤,G3等级,可过滤5um以上的粉尘颗粒和盐雾颗粒,可另外再加装第二层过滤,第二层过滤为F6中效过滤,可过滤1um以上的粉尘颗粒和盐雾颗粒。

使用前后湿度对比:

部分改造案例展示

案例一:安阳润金风电场

改造日期:2020年11月

存在问题

安阳润金风电场SVG共发生了4次故障,其中两次故障因水汽经负压进入带电设备造成,另外两次故障也因板件导电管脚受潮+污秽引起,SVG室内负压太大使得通风百叶窗变形严重,缝隙增大,从而增加了SVG室的空气湿度和灰尘。如果不技改,SVG室负压、SVG元件积灰和雨水侵蚀将日益加剧,SVG故障跳闸将频繁发生。

解决问题

增加气水分离过滤装置后,确保明显的雨雪、水雾不会进入室内,同时将空气循环方式更改为半内循环,适当提高室内温度,进一步降低室内的相对湿度,使得室内环境相对湿度降低至85%以下,达到产品运行环境要求。

案例二:南阳晶科电站

改造日期:2020年11月

存在问题

南阳晶科SVG室进风口使用的仅仅只是普通过滤棉进行防护,虽然滤掉了灰尘,但是雨水以及潮气无法避免,导致SVG室经常湿度高达95%以上,频繁的造成SVG设备放电,跳闸,烧坏线路板。

解决问题

增加气水分离过滤装置后,能够应对雨雪等恶劣天气,同时杜绝了SVG室模块受潮引起的故障跳闸,目前该电站负责人反馈SVG设备比较稳定。

案例三:华润(泌阳)盘古风电场

改造日期:2020年9月

存在问题

该风电场处于山区,目前使用的是普通窗户加滤尘棉,但空气灰尘密大,季节性的潮湿水汽,雨雪天气等原因,风口吸入的外部空气会造成SVG设备附灰,潮湿造成内部绝缘降低,模块经常损坏,维修成本高。

解决问题

为降低SVG设备故障发生率,更换气水分离过滤装置后,减少了负压吸入灰尘导致滤网堵塞问题和潮湿导致灰尘粘附问题,无需更换SVG模块,减少了技改成本。

 

 
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