1.行業(yè)背景

新能源發(fā)電項目持續(xù)向偏遠與苛刻環(huán)境發(fā)展，發(fā)電設備內微環(huán)境影響安全與生產的問題凸顯。

目前，隨著新能源發(fā)電廠持續(xù)向苛刻環(huán)境地域發(fā)展，在新能源發(fā)電場站，電氣參數及性能的監(jiān)控和解決方案基本都很成熟了，而電氣設備的環(huán)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(huán)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(fā)電設備屏柜造成危害

 ● 溫升降額發(fā)電，造成風、光資源好時，卻不能滿發(fā)

 ● 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(fā)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(yōu)缺點，而我司研發(fā)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(huán)控問題普遍存在于各個區(qū)域環(huán)境，如南方、北方、高原等區(qū)域的新能源發(fā)電設備，造成了很多的危害。

2.電氣設備環(huán)控問題解決的重點和難點

2.1 電氣設備環(huán)控的綜合性

新能源發(fā)電設備位于野外，普遍存在微環(huán)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(tài)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(huán)控系統(tǒng)的綜合環(huán)控性能不高

項目建設期，往往對項目所在地環(huán)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(huán)控裝置，這也就容易形成在發(fā)電設備投運后，環(huán)控問題及隱患越來越嚴重。

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

3.新一代智能化電氣設備環(huán)控方案

3.1新一代環(huán)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(huán)控系統(tǒng)及方案，具體性能如下：

1）微正壓傳感的智能環(huán)控系統(tǒng)

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(wěn)定性優(yōu)于0.02%FS（滿量程），通過 PID 控制技術，實現艙內微正壓環(huán)境，具有更好的防塵、換氣節(jié)能等表現。

微正壓傳感的智能環(huán)控系統(tǒng)（簡稱微正壓環(huán)控機,也稱微正壓智能環(huán)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(huán)境管理的設備，用戶智能化、完整化、自維化和系統(tǒng)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(wěn)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(tǒng)所發(fā)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(tǒng)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(jié)轉速來控制（受風機一致性差及使用環(huán)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(jiān)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(fā)出了更有效的微正壓傳感的智能環(huán)控機。微正壓壓傳感器的智能環(huán)控系統(tǒng)是基于反饋式比例調節(jié)，通過外接高精度的壓力傳感器和PID調節(jié)控制，在發(fā)揮節(jié)能風機控制精度優(yōu)勢的同時，大幅提高微正壓壓力控制精度，極大的提高了環(huán)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(tài)環(huán)境變量與內部動態(tài)環(huán)境變量,有機聯動控制后,為電氣設備建立安全穩(wěn)定運行的環(huán)境場景。

2）防護等級

本公司研發(fā)出兩款防護等級的環(huán)控系統(tǒng)：

 ● 上電運行且進風速≧3.3m/s的IP65防護等級環(huán)控系統(tǒng)，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(huán)控系統(tǒng)。

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(fā)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(qū)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(huán)境閉環(huán)控制。

5）中控室監(jiān)控：可以實現中控室、手機APP對電氣設備內的環(huán)境數據監(jiān)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(huán)境，優(yōu)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(huán)境運行環(huán)境良好，滿足新能源電站高波動性需求。 

7）節(jié)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(jié)約人工清理成本；耗能低，節(jié)約更換成本，為用戶創(chuàng)造更高效益。

8）針對性方案：每個現場或區(qū)域的外部環(huán)境及內部環(huán)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(huán)控系統(tǒng)

標準型環(huán)控系統(tǒng)

4.改造案例分享

我司智能環(huán)控系統(tǒng)既可以用在新建新能源發(fā)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(jié)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(huán)控系統(tǒng)解決新能源發(fā)電現場實際環(huán)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(fā)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(yè)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(fā)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(fā)現通風量下降，而造成SVG過溫，經過與業(yè)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(xù)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(yōu)質環(huán)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(fā)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(xù)穩(wěn)定運行幾年，未因環(huán)控問題出現過非計劃停機，降低了用戶發(fā)電損失和運維成本，提高了發(fā)電生產效率；

 ● 環(huán)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(chuàng)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(fā)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(huán)境問題（見圖4-2-1）而頻繁發(fā)生故障（差不多每兩三周故障一次），業(yè)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(huán)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(huán)控控制系統(tǒng)（見圖4-2-3

● 效果

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

運行半年后，無任何環(huán)控問題造成的電氣設備非停，業(yè)主也不用維護，因此業(yè)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(qū)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(fā)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(huán)境問題（見圖4-3-1）而頻繁發(fā)生故障，影響業(yè)主發(fā)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(huán)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(huán)控問題造成的電氣設備非停，大幅降低了維護量，智能環(huán)控系統(tǒng)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(fā)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(fā)電，常年濕度非常大，梅雨季節(jié)長。

該設備發(fā)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(fā)生故障，設備廠家告訴業(yè)主說是室內微環(huán)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(tǒng)，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(tǒng)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(huán)控的廠家很多，但是我司深耕智能環(huán)控系統(tǒng)多年，具有豐富的現場經驗和綜合的電氣設備微環(huán)境解決方案，同時還具有完備的高性能環(huán)控產品系列，致力于為用戶解決各類電氣設備微環(huán)境問題造成的故障。

新能源發(fā)電場的環(huán)境均有所不同，因而電氣設備的環(huán)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(huán)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(huán)境困擾的用戶聯系我們，便于我們?yōu)橛脩籼峁┓犀F場的專屬環(huán)控方案，為用戶的設備降低故障率、安全生產和提高發(fā)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(huán)境問題的改造方案！ 

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