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NPZ-DL-002运行环境智能调控系统


概  述   

      传统变电站环境改善方式一般采取如下措施:空调与排风扇(或者轴流风机)组合降温、除湿机除湿、电加热器加温防凝露。传统通风降温措施空气动力学效应的无序性,在电气设备周围空间内产生了大量的空气涡流或紊流,这部分气流要么在空间内东碰西撞,要么在原地打转,不但无法将携带的热量排至户外,反而成为蓄热体,为室内温度的升高推波助澜。同时白白损耗大量的功率,成为传统通风降温措施效率低、费效比差的重要原因。而强力的通风带来了大量的灰尘和漂浮于空气中的具有盐类或酸性物质,它们附着于设备或绝缘体的表面形成污垢,腐蚀设备甚至构成放电通道;过度地降温会使空气的湿容量下降,湿度上升甚至达到饱和并在设备或绝缘体的表面形成凝露,如果污垢和凝露结合在一起,将对电气设备的运行构成严重的威胁。于是人们不得不又开启加热器去除凝露,启动除湿机进行除湿。

      由此可见,传统通风措施与电气设备的防尘、防污需要相悖,降温措施与防潮要求相矛盾。本系统是用于变电所、配电房、环网柜等需要对运行环境进行实时监控的高科技环境调控装置。运行环境智能调控系统的建立可有效降低变电站故障概率,提高变电站运行的可靠性、稳定性,并可实时排出变电站内有毒气体与窒息性气体,保障进入的工作人员的安全,同时,针对现场环境实时监测情况智能调控装置亦能够及时通过相应的智能联网平台及时有效通知相关人员,实现远端调控。

系统简介

      NPZ-DL-002运行环境智能调控系统基于以下基本原理,形成坚强的理论支撑:

  • 热平衡原理、热力学第二定律、能量守恒定律。以解决环境控制中热平衡、热效率等热力学问题。

  • 空气动力学原理。以解决气流导向、气流控制等空气动力学问题。

  • 局部小气候理论。以解决变电站封闭空间的小气候优化问题。

  • 计算机自动控制理论。以解决系统的优化和智能化控制的诸多问题。

  • 环境控制系统化。把影响变电所的诸多环境要素及其通风、降温、防污、干燥、减噪等控制需求通过计算机统一进行整合和平衡,针对不同应用条件制定相应的控制策略。

  • 温湿度和空气品质数据采集。合理布置或设置多种传感器,为计算机智能环境控制提供高品质的数据源。建立出风口气温与设备温升的之间负反馈控制关系并作用于风量调节来控制温升,再通过温升来控制设备的散热量,从而实现设备的动态热平衡;

  • 气流导向与流向流速控制。通过机械加压和设计合理的导向措施,使较冷空气经电气设备到出风口之间形成一种单向可控的气流通道,使空气对流的散热效果好,同时减少或消除紊流和涡流的负面影响。

  • 风口选择与布置。通过变电所热场分析和高差分布选择合适的进出风口,形成和利用空气的自然对流。

      NPZ-DL-002运行环境智能调控系统是以提高变电站设备工作的安全性、可靠性,改善变电站工作环境,以及节能减排为目的,助推智能电网发展为使命下诞生。集合了传感器技术、计算机自动控制技术、置换通风技术,以及供热通风空气调节(HAVC)领域中计算机流体力学(CFD)的数值仿真模拟计算于一体的应用系统。该系统采用多种分布式传感器技术,对变电站运行环境进行综合性能指标评价;根据评价结果,利用空气动力学与热传递原理,在嵌入式平台上实现一体化智能控制,实现空调、新风、门禁、动环监测、远程控制、集中管理、漏水、烟感、明火、网络视频等配电房的所有要素,一体化解决变电站等封闭空间运行环境问题,有效改善变电站的设备运行条件,大幅度减少变电站设备的故障几率、大幅降低爬电与弧闪概率、避免造成不必要的损失具有重要意义。

系统框架 

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运行环境智能调控系统主要由环境调控装置、新风采集系统、除湿降温装置以及各类传感器组成。

环境调控装置:由智能主控系统、湿度处理过滤装置等相关智能控制模块与软件安装在柜体中组成,构成了系统的主设备;

新风采集系统:包括进风和出风功能,进风主要功能为开凝露控制模块闭所室外进风的入口,具有过滤与隔离的功能;出风主要功能为开闭所内的热空气、水汽等从该处排出,形成一个循环系统;

除湿降温装置:除湿降温装置通过蒸发器与冷凝器来对空气进行处理,从而达到调温除湿的目的。

SF6气体变送器:用于检测SF6气体含量,传送到主设备,作为控制系统的控制信号;检测到得气体浓度超过设定值时,系统将会自动报警,并及时通知相关人员,系统同时会自动进行排毒处理,处理结果会自动告知相关人员;

水浸传感器:用于检测是否有水浸入,传送到主设备,作为控制系统的控制信号,可用于控制抽水水泵启停(如果开闭所内有水泵);如果检测到浸水后,系统将会自动报警,并及时通知相关人员,系统同时会给出水泵启动工作信号,同时,根据检测的结果与工作的情况,系统会发出水泵停止信号;

温湿度变送器:用于检测温度与湿度,并传输到主控设备中,用于控制设备的运行,有效保障开闭所内电力设备、地面、建筑设备等处,在任何气候状态下,均不会出现凝露现象。

功能及技术指标 

1、主要功能

  • 智能化控制——通过中央处理器将各种高精度环境数据监测传感器获取的数据进行即时汇总分析,控制各个系统的即时运行状况,实时保证室内环境质量控制在一个安全的水平上;

  • 短信通知——能够及时有效方便客户随时查询站内的温度、湿度、进水等相关信息。

  • 24小时通风降温 —— 装置具有温度监测功能,一旦温度达到规定温度时,系统需要进行及时告警,并进行紧急降温处理;同时,需要系统具有24小时通风降温功能,保证室内不出现局部温度过高的情况;同时,提高室内氧含量,减少有毒气体积累,保障进入室内工作人员安全;

  • 除湿防凝露 —— 装置具有温度与湿度监测功能,一旦室内温度与湿度达到规定值(温度:38℃,湿度:65%),系统需要进行及时告警,并进行紧急降温降湿处理;同时,装置需要具有防凝露处理功能,保障开关内外、其他电气设备、地面等区域均不能出现凝露现象,降低开关站事故率;

  • 实时通信 —— 装置可以通过短信方式通知相关人员,接入主站系统,将开关站内两级进水、温度、湿度等参数实时上传至环境综合监测系统主站或配电自动化系统,通过系统主站进行在线监测;环境参数发生变化时,环境综合监测装置可以设置通过主站报警,或者采用短信推送等功能,及时通知相关人员进行性巡视检查,实现环境数据不间断在线监测;

  • 基于WEB的远程维护——对装置进行远程遥控,实现开关站人工远程环境治理与控制。为了提高系统稳定性、可靠性,降低维护维修成本,便于今后采取“在线监测”与“状态检修”采用独立的装置完成所有功能;

2、技术指标

额定电压 :220V

额定功率:3.5kW(可根据需求定制)

过滤颗粒直径: 4μm

工作噪音: 57 Db

防火等级:B1/A

正常通风:连续

事故通风:满负荷

环境温度:-10~60 ℃

相对湿度:≤99 %

适合变电站面积:<200 m2

适合变电站发热总热量:<35 kW

 

应用案例

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