摘要:目前风电场单台风机升压设备大多采用油浸式箱式变电站,虽然箱式变电站应用广泛,且技术相对成熟,但在风电场恶劣的户外条件下运行,还是存在一些运行缺陷,同时根据不同厂家生产工艺及技术条件的差异,运行缺陷也不尽相同。加之风电场风机分布较广,箱式变电站不具备远方监控功能,运行人员无法及时到达现场消除箱变缺陷,会导致箱变故障进一步扩大,从而影响风电场正常运行。
关键词:风电场箱式变电站;除湿;设计施工;探析
1箱式变电站的构成与运行特点
第一,变压器容量小,空载时间长。国内陆上风电场单机多为1.5MW、2.0MW、2.5MW机型,容量均不大。第二,低进高出的连接方式。风电从箱变低压侧0.69kV进线,高压侧35kV出线,进出线均采用电缆连接方式。目前多选用0.69kV/35kV的升压变压器升压,然后通过集电线路汇集至升压站35kV配电装置上。第三,高压侧配置避雷器。高压侧避雷器与风电机组内部的过电压保护装置组成过电压吸收回路,在高压侧的绝缘设计上应充分考虑避雷器残余电压对高压侧电气设备的影响。第四,使用环境恶劣。我国风力资源丰富的地区很多都是在极端温差大、风沙盛行、空气湿度大、盐雾聚集等环境恶劣的地区,箱变在设计生产中还应考虑防尘、防雨、防凝露、防动物进入以及通风散热的要求。第五,过载时间少。由于变压器容量一般都比风力发电机容量大,并且风机内部配置有微机自诊断功能,在风机过载时会自动采取限速措施或切机,箱变很少出现过载情况。
2箱式变电站的智能化分析
2.1箱式变电站中检测维修的智能化
如果箱式变电站的接地系统的线路的效果无效的话,箱式变电站的运行变量以及一些其他的参数信息能够对箱式变电站选线工作产生较大的影响,影响的程度则会由于运行变量和参数的不同而不同,而相关的检修工作人员在进行检修的过程中,可以利用消弧线圈作为一种接地系统进行解决,而FTU能够捕捉零序电压和电流的功能则可以在故障位置确定的方面上帮助到相关的检修人员,FTU在确定故障位置之后还能够将信息数据上传到通过信号的方式传输到系统中,这样就能够使维修工作人员准确的了解到故障的地点,并且能够及时的进行维修工作,确保系统故障不会扩大并保障电力系统的良好运行。智能化故障预警功能是箱式变电站智能化的一个优点。
2.2箱式变电站中GPRS无线系统技术的应用
现阶段下我国的无线通信技术已经取得的一定的成果并在我国的各个领域中也已经的到了应用,在我国的国民生产生活中占有着重要的位置。而GPRS技术就是无线通信技术的一个重要的表现,而GPRS技术可以在箱式变电站的覆盖面积、维修工作以及收费上有着一定的促进作用,并且GPRS自身的远距离快速通信功能也能够满足箱式变电站系统中的不足之处,从而促进箱式变电站更好的发展。
2.3箱式变电站电能质量检测和分析的智能化
作为配电设备,箱式变电站就是要为我国的生产发展进行电能配送,而为了能够确保我国生产发展不受到电能因素的影响,这就要求箱式变电站在进行电能配送的过程中,电能质量一定要有所保证。而箱式变电站的电能检测工作主要是针对电能的平衡率、谐波和电压进行一系列的检测工作,而箱式变电站可以通过智能化的设备在进行相应的电能检測工作,智能化设备能够提高电能检测数据的精准性,并且还能够避免电力工作对于人员的危害。此外,智能化设备还能够对箱式变电站的电压进行检测,从而确保电压在波动、不稳定或者是电压过低的时候能够及时的通知工作人员,使工作人员能够及时的解决。
2.4风力发电中箱式变电站的智能化应用
随着国际范围内煤炭石油资源逐渐减少,而风力能源作为一种能源的方式逐渐的受到了社会各界的重视,并且各个领域都有了一定的应用,在电力行业也有着应用,如风力发电。而风力发电的电力在同国家电网连接的过程中会由于一些各种因素导致出现一些电力质量问题的出现,而作为配电和输电的设备,箱式变电站的作用就非常的明显了,所以如果箱式变电站不能够将这些电力质量问题解决就会给对我国的国民生产生活长产生巨大的影响。而现阶段智能化箱式变电站则能够通过对于电力智能检测的功能,检测出电力质量问题,并且能够通过无功补偿的方法解决相应的电力质量问题,从而使电力智能能够得到保证。
3.箱变内部潮湿等问题原因及除湿设计方案分析
3.1箱变内部潮湿等问题原因
第一,箱变内部相对密封,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。夏秋早晚环境温差较大,会使柜体内环境空气不饱和,水蒸气瞬间饱和,在柜内元件上形成凝露,长时间会导致壳体表面和螺丝出现生锈等现象,甚至出现放电现象。第二,在下雨天或环境湿度较大时,柜内局部潮湿现象更为严重,变电站的运行存在安全隐患。第三,现场发现高压室顶部绝缘瓷瓶顶部出现渗水现象。根据现场情况分析和大量的实地勘察,导致电气设备运行环境中潮湿现象的主要因素为:地理气象气候、柜体封闭式结构和顶部母线绝缘瓷瓶密封性。所以,治理潮湿现象应综合考虑,改善内部的潮湿问题,为高压设备提供一个良好的运行环境。
3.2箱式变电站除湿技术方案
本实用新型克服了现有技术存在的不足,提供了一种变电站室内除湿装置,能自动检测湿度,在湿度大于要求值时能自动开启除湿装置,自动除湿。为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:一种变电站室内除湿装置,包括箱体、中间条、冷凝器和风机,多根所述中间条横向设置在箱体内侧的中部,所述中间条上设置有用于收集冷凝水的接水盘,所述接水盘上方的箱体内侧设置有冷凝器,所述冷凝器一侧的箱体内侧设置有风机,所述风机用于将变电站室内的空气吹到冷凝器上,所述接水盘通过导槽连接到变电站室外,所述冷凝器和风机上方设置有隔板,所述隔板上侧设置静压箱,所述静压箱用于连通冷凝器和风机,所述接水盘下侧的箱体内设置有电箱,所述电箱与风机电连接,用于驱动风机工作,所述电箱与设置在变电站室内的湿度传感器电连接,通过湿度传感器监测的湿度信号控制风机工作。所述冷凝器能用蒸发器替代。
所述冷凝器为翅片式冷凝器,所述冷凝器的散热翅片采用螺纹铜管,以增大换热面积。所述箱体侧面位于冷凝器出风口处设置有可调式百叶窗。本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是:本实用新型变电站除湿装置不但要保证有效除湿,又能自动检测湿度,方便现场在湿度大于要求值时能自动开启除湿装置,装置整体设计上为一体式装置,装置集成了除湿,检测,反馈,自行处理。涉及的冷凝/蒸发器,全部采用螺纹铜管,能大大增加除湿效率,装置外壳,全部采用密封电控箱,能能够起到很好的防水、防火、防短路作用。具有非常理想的防潮除湿性能本变电站除湿装置可以自动对变电站环境温湿度进行监测和测量,当空气湿度超过门限值时,自动运行除湿装置,能够实现较为理想的防潮除湿效率和效果。
结语
综上所述,希望通过对风电场箱式变电站除湿设计施工的探讨,能够对今后除湿设计有一定的借鉴意义。按照除湿设计进行施工,可以使整体的施工与时代发展相互贴合,使其能够满足可持续发展的需求。
参考文献:
[1]毛胜,周莉莉.浅谈箱式变电站的设计与应用[J].中国高新技术企业,2012(29):16-18.
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