1.行業背景

新能源發電項目持續向偏遠與苛刻環境發展，發電設備內微環境影響安全與生產的問題凸顯。

目前，隨著新能源發電廠持續向苛刻環境地域發展，在新能源發電場站，電氣參數及性能的監控和解決方案基本都很成熟了，而電氣設備的環控參數性能及問題是困擾用戶的難題，嚴重影響了安全和生產運行。

環控的問題主要集中在沙塵、潮濕凝露以及潮濕沙塵混合型等方面：

1.1沙塵造成的危害

圖1-1 一次艙及蓄電池艙灰塵危害  圖1-2 風機變流器灰塵危害  

1）圖1-1沙塵進入預制艙造成危害

 ● 機械結構卡澀

 ● 電氣元件散熱性能下降、易過溫燒毀，原因是灰塵覆蓋，造成散熱能力下降

 ● 絕緣性能下降，具有放電、閃絡安全隱患

2）圖1-2沙塵進入發電設備屏柜造成危害

 ● 溫升降額發電，造成風、光資源好時，卻不能滿發

 ● 誤動作，如并網接觸器、控制器等電氣件的觸點意外誤動作，引發故障，影響生產

1.2潮濕凝露造成的危害

 ● 潮濕凝露，由多種因素造成（如溫差變化快、內外溫濕度不均等等），危害大、并且變化多端，較難處理和解決

目前各除濕技術的分析

以上是常用的除濕方案，各有優缺點，而我司研發的適用于各種工況的除濕技術，卓越地解決各種復雜的潮濕凝露問題 

1.3 潮灰（也稱潮泥）危害

 ● 潮灰（也稱潮泥）混合危害極大

潮灰混合造成的環控問題普遍存在于各個區域環境，如南方、北方、高原等區域的新能源發電設備，造成了很多的危害。

2.電氣設備環控問題解決的重點和難點

2.1 電氣設備環控的綜合性

新能源發電設備位于野外，普遍存在微環境造成的危害，并且多表現沙塵、散熱、潮濕、放電故障等綜合性的問題，雖有側重點，但是也應綜合性考慮完好的解決方案。

2.2 高防護等級與通風散熱能力的兼容

1）通風散熱的IP65高防護等級過濾風窗，存在以下不足：

 ● 很多IP65防護過濾風窗，不滿足實際運行工況（即上電、運行且大進風速的工況）下的IP65防護等級，這樣就不能解決通風散熱時的大量進沙塵問題；

 ● 很多IP65防護過濾風窗，風阻大、通風效率低，易造成過溫

改造后，造成很多電氣設備熱量不能良好散出而過溫；原因是很多IP65防護等級過濾風窗的百葉采用的鉤合式百葉風窗，而鉤合式百葉過濾風窗在進風和出風時，氣流均需至少流經4道灣，因而風阻大、通風效率低。

 ● 很多IP65防護過濾風窗，沒有權威CNAS試驗室出具的IP65防護等級檢測報告。

2.3 除濕防凝露的技術方法單一

很多除濕防凝露方法，基本就是加熱除濕、除濕機除濕，但是除濕機在低溫工作狀態下就失去了除濕能力，因而沒有按照潮濕凝露的原理來解決潮濕凝露的難題。

2.4 環控系統的綜合環控性能不高

項目建設期，往往對項目所在地環境的苛刻性了解不充分，同時考慮建設成本問題，往往選擇了簡單的環控裝置，這也就容易形成在發電設備投運后，環控問題及隱患越來越嚴重。

環控系統的智能化不足，不能為電氣設備提供自動且有效解決環控問題的運行，也不能為業主提供預維護的參數信息。

3.新一代智能化電氣設備環控方案

3.1新一代環控機性能及參數

八大核心升級，全方位保障效能，我司推出新一代電氣設備環控系統及方案，具體性能如下：

1）微正壓傳感的智能環控系統

微正壓控制采用 MEMS 硅電容式壓力傳感器進行高精度壓差控制，主要參數:壓力范圍:30-120Kpa；工作溫度:-40~125℃；壓力精度須滿足絕對精度和年穩定性優于0.02%FS（滿量程），通過 PID 控制技術，實現艙內微正壓環境，具有更好的防塵、換氣節能等表現。

微正壓傳感的智能環控系統（簡稱微正壓環控機,也稱微正壓智能環控器），是綜合的電氣柜、電氣室、集裝箱和預制艙等電氣構造物內微環境管理的設備，用戶智能化、完整化、自維化和系統化地解決散熱、防塵、潮濕、保溫和危害氣體等問題，保障電氣構造物內的電氣電子裝置穩定、可靠運行。

“微正壓”，從概念上具有兩方面意思。首先是“正壓”，指設備或者室內空氣壓力高于室外空氣。其次是“微”，它是一個相對值，指正壓值相對大氣的絕對壓力 (設101千帕) 是“微小”的。

一般情況下，由微正壓通風系統所發生的正壓值介于十幾帕到幾百帕之間。

正壓值的大小與通風系統的出風量和房間的密封情況有關。為了防塵效果良好而且高效通風，微正壓有很高的要求，比如要求在略高于一個標準大氣壓的微正壓條件下壓力控制達到0.1%的超高控制精度。目前在微正壓超高精度控制技術中，存在以下的問題：很多通風微正壓控制都是直接采用變頻風機調節轉速來控制（受風機一致性差及使用環境密閉程度不同等影響正壓實現較差），對于微正壓缺乏高精度監測手段和有限的反饋控制，這樣的控制方式的精度根本無法滿足超高精度的微壓力控制要求。

我司針對電氣設備通風領域對高精度的微正壓控制要求，研發出了更有效的微正壓傳感的智能環控機。微正壓壓傳感器的智能環控系統是基于反饋式比例調節，通過外接高精度的壓力傳感器和PID調節控制，在發揮節能風機控制精度優勢的同時，大幅提高微正壓壓力控制精度，極大的提高了環控機的控制精度，可以非常精準的實現高塵密的通風散熱，廣泛應用于將電氣構造物的外部動態環境變量與內部動態環境變量,有機聯動控制后,為電氣設備建立安全穩定運行的環境場景。

2）防護等級

本公司研發出兩款防護等級的環控系統：

 ● 上電運行且進風速≧3.3m/s的IP65防護等級環控系統，更好在通風散熱運行中防止雨水、灰塵進入，解決痛點；

 ● 不上電運行且無進風速工況下的IP66防護等級環控系統。

3）智能化和綜合的除濕技術

加熱除濕和除濕機除濕，均有其不適用的工況，因此我司根據潮濕凝露的原理，研發了內外勢差除濕技術，并可智能化與露點控制技術除濕、進風除濕結合起來，非常有效的解決了各種區域與工況下的潮濕凝露問題。

4））智能檢測及控制

實時檢測電氣設備內的溫度、濕度、凝露溫度、灰塵濃度和氣壓，并根據參數自動控制通風、防塵、清灰和除濕，形成電氣設備內部微環境閉環控制。

5）中控室監控：可以實現中控室、手機APP對電氣設備內的環境數據監視，也可以實現遠程手動操作，如雪天時，可遠程手動控制濾材外表面清雪等。

6）濾材更換管理功能：適配復雜電網環境，優化控制算法，自動根據室內溫度和灰塵濃度，提示濾材更換的需求信息（可在柜門安裝更換指示燈），更加智能運維和更好保障電氣設備內微環境運行環境良好，滿足新能源電站高波動性需求。 

7）節約成本提升效益：自清灰功能能保障長時間不用人工清灰，節約人工清理成本；耗能低，節約更換成本，為用戶創造更高效益。

8）針對性方案：每個現場或區域的外部環境及內部環境，大概率不同，因此改造時會針對實際現場灰塵狀況、潮濕狀況、運行狀況、故障問題等等，做出針對性的方案，以有效的解決現場問題。

3.2新一代環控系統

標準型環控系統

4.改造案例分享

我司智能環控系統既可以用在新建新能源發電項目，也可以用在改造項目（如：SVG艙或室、箱變、風機變流器、風機塔筒門、光伏逆變器、變流升壓一體機、儲能電池艙、預制艙等電氣設備的散熱防塵、除濕和節能增效改造）中，下面以一些改造為案例介紹一下我司智能環控系統解決新能源發電現場實際環控問題的性能。

4.1 沙塵暴中卓越通風防塵的案例

張家口某風場電氣設備通風散熱且防塵改造

1）該改造項目概況：

該SVG室位于張家口壩上，SVG容量22Mvar，滿載發熱功率220KW。

現狀：該風場每年都經歷多次沙塵暴侵襲，當地沙塵暴的實況如圖4-1；SVG室進風量大，造成室內灰塵大、雨雪易進入，造成SVG功率單元過熱或閃絡放電和故障。

現場業主工作人員，每兩三周就進行一次人工清掃和清理SVG單元電氣、電子元件的灰塵，影響發電生產和造成運維成本高。

我司改造之前，該SVG室采用鉤合式高防護過濾風窗進行過改造，但是防塵效果不好，同時發現通風量下降，而造成SVG過溫，經過與業主深入交流后，決定采用我司方案再進行改造。

2）改造效果：

 ●  防塵效果非常好：運行4個月中，智能自動通風和自潔運行，多次經歷沙塵暴，無需用戶維護過濾器，即使在沙塵暴且持續進風散熱過程中，室內灰塵顆粒濃度均≦12ug/m3（圖4-1-2），達到了優質環境標準，同時室內地面有亮光（見圖4-1-4）、無明顯沙塵。

 ● 散熱性能：該SVG發熱量220KW，改造時按照散熱量≧300KW設計，運行幾年來，散熱良好，沒有出現過溫升高的現象

 ● 降低SVG故障率：改造后,SVG設備連續穩定運行幾年，未因環控問題出現過非計劃停機，降低了用戶發電損失和運維成本，提高了發電生產效率；

 ● 環控耗電量：每年耗電費約0.8~1萬元，用戶非常滿意

 ● 用戶肯定：由于該項目改造效果良好，為用戶創造了收益，用戶采用該方案改造了其它多座SVG室或SVG艙。

4.2 阜新某光伏場電氣設備改造

1）該改造項目概況

電氣設備位于集裝箱內，其發熱功率80KW，并且配置通風散熱過濾裝置。

該電氣設備在17年底安裝、18年上半年并網，但是并網后，由于艙內微環境問題（見圖4-2-1）而頻繁發生故障（差不多每兩三周故障一次），業主不滿意而未付進度款。

2）改造實施及效果

 ● 實施過程

引電源：地面開溝后，然后穿管鋪電源纜，然后水泥硬化、鋪地磚；

環控安裝:開孔安裝IP65塵密通風器(見圖4-2-2），并且封堵原進風窗下部的進風口；艙內安裝智能環控控制系統（見圖4-2-3

● 效果

通風散熱良好，同時無明顯灰塵進入；環控運行后，年耗電費約0.4~0.7萬元。

運行半年后，無任何環控問題造成的電氣設備非停，業主也不用維護，因此業主驗收后，將拖了幾年的進度款付給了該電氣設備廠家。之后很長時間，均運行良好，用戶很滿意。

4.3 新疆地區電氣設備改造項目

1）該改造項目概況

該項目位于新疆達坂城，電氣設備安裝在室內，其滿載發熱功率150KW，并且出廠時配置原通風散熱過濾裝置。

該電氣設備，由于室內微環境問題（見圖4-3-1）而頻繁發生故障，影響業主發電生產。

2）效果

改造后的情況，見圖4-3-2和4-3-3。

通風散熱良好，同時無明顯灰塵進入；環控運行后，年耗電費約0.4~0.7萬元。

運行很長時間后，無任何環控問題造成的電氣設備非停，大幅降低了維護量，智能環控系統和用戶的電氣設備均運行良好，用戶很滿意。

4.4 湖南岳陽某水面光伏發電站

1）該改造項目概況

現狀：該項目于湖南省岳陽市，水面光伏發電，常年濕度非常大，梅雨季節長。

該設備發熱功率約25KW，用戶在室內配置兩臺除濕機，但是很潮濕。

該電氣設備（見圖4-4-1）經常發生故障，設備廠家告訴業主說是室內微環境不好，濕度大、溫度高而造成故障。

與用戶深入交流和出方案后，進行改造。

2）效果

改造采用多種除濕技術兼IP65高防護的智能通風防塵除濕系統，并且能自動實施和控制室內濕度，除濕效果很好，下面以實際現場除濕數據介紹除濕效果。

25年3月日，當地一整天都在下雨，室外的大氣濕度在100%RH（見圖4-4-2的室外參數）。

圖4-4-2中，可以看到該系統正在除濕運行，并且在進行通風散熱工況下，將室內濕度控制在52%RH，同時功率柜內的濕度62%RH，效果非常明顯。

5.聯系我們

目前，做智能環控的廠家很多，但是我司深耕智能環控系統多年，具有豐富的現場經驗和綜合的電氣設備微環境解決方案，同時還具有完備的高性能環控產品系列，致力于為用戶解決各類電氣設備微環境問題造成的故障。

新能源發電場的環境均有所不同，因而電氣設備的環控通常針對型很強，我司具有經驗豐富的技術人員，能夠為用戶各不同現場的微環境問題提供針對性、有效的方案，因而盼望深受電氣設備微環境困擾的用戶聯系我們，便于我們為用戶提供符合現場的專屬環控方案，為用戶的設備降低故障率、安全生產和提高發電量貢獻力量。

保定嘉科電氣科技有限公司

保定嘉科電氣科技有限公司專注電力設備智能化改造多年，服務覆蓋全國新能源項目。立即咨詢，獲取專屬電氣設備微環境問題的改造方案！ 

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