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行业背景
新能源发电项目持续向偏远与苛刻环境发展，发电设备内微环境影响安全与生产的问题凸显
目前，随着新能源发电厂持续向苛刻环境地域发展，在新能源发电场站，电气参数及性能的监控和解决方案基本都很成熟了，而电气设备的环控参数性能及问题是困扰用户的难题，严重影响了安全和生产运行。
环控的问题主要集中在沙尘、潮湿凝露以及潮湿沙尘混合型等方面：
1.1沙尘造成的危害
图1-1 一次舱及蓄电池舱灰尘危害
图1-2 风机变流器灰尘危害
1）图1-1沙尘进入预制舱造成危害
● 机械结构卡涩
● 电气元件散热性能下降、易过温烧毁，原因是灰尘覆盖，造成散热能力下降
● 绝缘性能下降，具有放电、闪络安全隐患
2）图1-2沙尘进入发电设备屏柜造成危害
●温升降额发电，造成风、光资源好时，却不能满发
●误动作，如并网接触器、控制器等电气件的触点意外误动作，引发故障，影响生产
1.2潮湿凝露造成的危害
图1-3风机变流器柜内顶凝露
图1-4南方风电项目箱变中凝露严重
图1-5 北方发电项目箱变潮湿凝露的危害
● 潮湿凝露，由多种因素造成（如温差变化快、内外温湿度不均等等），危害大、并且变化多端，较难处理和解决
目前各除湿技术的分析
以上是常用的除湿方案，各有优缺点，而我司研发的适用于各种工况的除湿技术，卓越地解决各种复杂的潮湿凝露问题
1.3 潮灰（也称潮泥）危害
图1-6潮灰混合造成高压柜放电故障
图1-7潮灰混合造成温升降额和故障
●潮灰（也称潮泥）混合危害极大
潮灰混合造成的环控问题普遍存在于各个区域环境，如南方、北方、高原等区域的新能源发电设备，造成了很多的危害。
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电气设备环控问题解决的重点和难点
2.1 电气设备环控的综合性
新能源发电设备位于野外，普遍存在微环境造成的危害，并且多表现沙尘、散热、潮湿、放电故障等综合性的问题，虽有侧重点，但是也应综合性考虑完好的解决方案。
2.2 高防护等级与通风散热能力的兼容
1）通风散热的IP65高防护等级过滤风窗，存在以下不足：
● 很多IP65防护过滤风窗，不满足实际运行工况（即上电、运行且大进风速的工况）下的IP65防护等级，这样就不能解决通风散热时的大量进沙尘问题；
●很多IP65防护过滤风窗，风阻大、通风效率低，易造成过温
改造后，造成很多电气设备热量不能良好散出而过温；原因是很多IP65防护等级过滤风窗的百叶采用的钩合式百叶风窗，而钩合式百叶过滤风窗在进风和出风时，气流均需至少流经4道湾，因而风阻大、通风效率低。
●很多IP65防护过滤风窗，没有权威CNAS试验室出具的IP65防护等级检测报告。
2.3 除湿防凝露的技术方法单一
很多除湿防凝露方法，基本就是加热除湿、除湿机除湿，但是除湿机在低温工作状态下就失去了除湿能力，因而没有按照潮湿凝露的原理来解决潮湿凝露的难题。
2.4 环控系统的综合环控性能不高
项目建设期，往往对项目所在地环境的苛刻性了解不充分，同时考虑建设成本问题，往往选择了简单的环控装置，这也就容易形成在发电设备投运后，环控问题及隐患越来越严重。
环控系统的智能化不足，不能为电气设备提供自动且有效解决环控问题的运行，也不能为业主提供预维护的参数信息。
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新一代智能化电气设备环控方案
3.1新一代环控机性能及参数
八大核心升级，全方位保障效能，我司推出新一代电气设备环控系统及方案，具体性能如下：
1）微正压传感的智能环控系统
微正压控制采用 MEMS 硅电容式压力传感器进行高精度压差控制，主要参数:压力范围:30-120Kpa；工作温度:-40~125℃；压力精度须满足绝对精度和年稳定性优于0.02%FS（满量程），通过 PID 控制技术，实现舱内微正压环境，具有更好的防尘、换气节能等表现。
微正压传感的智能环控系统（简称微正压环控机,也称微正压智能环控器），是综合的电气柜、电气室、集装箱和预制舱等电气构造物内微环境管理的设备，用户智能化、完整化、自维化和系统化地解决散热、防尘、潮湿、保温和危害气体等问题，保障电气构造物内的电气电子装置稳定、可靠运行。
“微正压”，从概念上具有两方面意思。首先是“正压”，指设备或者室内空气压力高于室外空气。其次是“微”，它是一个相对值，指正压值相对大气的绝对压力 (设101千帕) 是“微小”的。
一般情况下，由微正压通风系统所发生的正压值介于十几帕到几百帕之间。
正压值的大小与通风系统的出风量和房间的密封情况有关。为了防尘效果良好而且高效通风，微正压有很高的要求，比如要求在略高于一个标准大气压的微正压条件下压力控制达到0.1%的超高控制精度。目前在微正压超高精度控制技术中，存在以下的问题：很多通风微正压控制都是直接采用变频风机调节转速来控制（受风机一致性差及使用环境密闭程度不同等影响正压实现较差），对于微正压缺乏高精度监测手段和有限的反馈控制，这样的控制方式的精度根本无法满足超高精度的微压力控制要求。
我司针对电气设备通风领域对高精度的微正压控制要求，研发出了更有效的微正压传感的智能环控机。微正压压传感器的智能环控系统是基于反馈式比例调节，通过外接高精度的压力传感器和PID调节控制，在发挥节能风机控制精度优势的同时，大幅提高微正压压力控制精度，极大的提高了环控机的控制精度，可以非常精准的实现高尘密的通风散热，广泛应用于将电气构造物的外部动态环境变量与内部动态环境变量,有机联动控制后,为电气设备建立安全稳定运行的环境场景。
2）防护等级
本公司研发出两款防护等级的环控系统：
● 上电运行且进风速≧3.3m/s的IP65防护等级环控系统，更好在通风散热运行中防止雨水、灰尘进入，解决痛点；
● 不上电运行且无进风速工况下的IP66防护等级环控系统。
3）智能化和综合的除湿技术
加热除湿和除湿机除湿，均有其不适用的工况，因此我司根据潮湿凝露的原理，研发了内外势差除湿技术，并可智能化与露点控制技术除湿、进风除湿结合起来，非常有效的解决了各种区域与工况下的潮湿凝露问题。
4）智能检测及控制
实时检测电气设备内的温度、湿度、凝露温度、灰尘浓度和气压，并根据参数自动控制通风、防尘、清灰和除湿，形成电气设备内部微环境闭环控制。
5）中控室监控：可以实现中控室、手机APP对电气设备内的环境数据监视，也可以实现远程手动操作，如雪天时，可远程手动控制滤材外表面清雪等。
6）滤材更换管理功能：适配复杂电网环境，优化控制算法，自动根据室内温度和灰尘浓度，提示滤材更换的需求信息（可在柜门安装更换指示灯），更加智能运维和更好保障电气设备内微环境运行环境良好，满足新能源电站高波动性需求。
7）节约成本提升效益：自清灰功能能保障长时间不用人工清灰，节约人工清理成本；耗能低，节约更换成本，为用户创造更高效益。
8）针对性方案：每个现场或区域的外部环境及内部环境，大概率不同，因此改造时会针对实际现场灰尘状况、潮湿状况、运行状况、故障问题等等，做出针对性的方案，以有效的解决现场问题。
3.2新一代环控系统
标准型环控系统
专业版环控系统
智能环控机及系统
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改造案例分享
我司智能环控系统既可以用在新建新能源发电项目，也可以用在改造项目（如：SVG舱或室、箱变、风机变流器、风机塔筒门、光伏逆变器、变流升压一体机、储能电池舱、预制舱等电气设备的散热防尘、除湿和节能增效改造）中，下面以一些改造为案例介绍一下我司智能环控系统解决新能源发电现场实际环控问题的性能。
4.1 沙尘暴中卓越通风防尘的案例
张家口某风场电气设备通风散热且防尘改造
1）该改造项目概况：
该SVG室位于张家口坝上，SVG容量22Mvar，满载发热功率220KW。
现状：该风场每年都经历多次沙尘暴侵袭，当地沙尘暴的实况如图4-1；SVG室进风量大，造成室内灰尘大、雨雪易进入，造成SVG功率单元过热或闪络放电和故障。
现场业主工作人员，每两三周就进行一次人工清扫和清理SVG单元电气、电子元件的灰尘，影响发电生产和造成运维成本高。
我司改造之前，该SVG室采用钩合式高防护过滤风窗进行过改造，但是防尘效果不好，同时发现通风量下降，而造成SVG过温，经过与业主深入交流后，决定采用我司方案再进行改造。
图4-1-1 当时张家口当地沙尘暴
图4-1-2灰尘浓度及室内环境
图4-1-3 改造的外观
图4-1-4 改造的外
图4-1-4经历多次沙尘暴且4个月后SVG室的地面
2）改造效果：
●防尘效果非常好：运行4个月中，智能自动通风和自洁运行，多次经历沙尘暴，无需用户维护过滤器，即使在沙尘暴且持续进风散热过程中，室内灰尘颗粒浓度均≦12ug/m³（图4-1-2），达到了优质环境标准，同时室内地面有亮光（见图4-1-4）、无明显沙尘。
●散热性能：该SVG发热量220KW，改造时按照散热量≧300KW设计，运行几年来，散热良好，没有出现过温升高的现象
●降低SVG故障率：改造后,SVG设备连续稳定运行几年，未因环控问题出现过非计划停机，降低了用户发电损失和运维成本，提高了发电生产效率；
●环控耗电量：每年耗电费约0.8~1万元，用户非常满意
●用户肯定：由于该项目改造效果良好，为用户创造了收益，用户采用该方案改造了其它多座SVG室或SVG舱。
4.2 阜新某光伏场电气设备改造
1）该改造项目概况
电气设备位于集装箱内，其发热功率80KW，并且配置通风散热过滤装置。
该电气设备在17年底安装、18年上半年并网，但是并网后，由于舱内微环境问题（见图4-2-1）而频繁发生故障（差不多每两三周故障一次），业主不满意而未付进度款。
图4-2-1 改造前舱内微环境
2）改造实施及效果
●实施过程
引电源：地面开沟后，然后穿管铺电源缆，然后水泥硬化、铺地砖；
环控安装:开孔安装IP65尘密通风器(见图4-2-2），并且封堵原进风窗下部的进风口；舱内安装智能环控控制系统（见图4-2-3）
图4-2-2改造后的高防护装置外观
图4-2-3改造后的智能环控控制系统
● 效果
通风散热良好，同时无明显灰尘进入；环控运行后，年耗电费约0.4~0.7万元。
运行半年后，无任何环控问题造成的电气设备非停，业主也不用维护，因此业主验收后，将拖了几年的进度款付给了该电气设备厂家。之后很长时间，均运行良好，用户很满意。
4.3 新疆地区电气设备改造项目
1）该改造项目概况
该项目位于新疆达坂城，电气设备安装在室内，其满载发热功率150KW，并且出厂时配置原通风散热过滤装置。
该电气设备，由于室内微环境问题（见图4-3-1）而频繁发生故障，影响业主发电生产。
图4-3-1室内环境
2）效果
改造后的情况，见图4-3-2和4-3-3。
图4-3-2 改造后的外观
图4-3-3 改造后的控制系统
通风散热良好，同时无明显灰尘进入；环控运行后，年耗电费约0.4~0.7万元。
运行很长时间后，无任何环控问题造成的电气设备非停，大幅降低了维护量，智能环控系统和用户的电气设备均运行良好，用户很满意。
4.4 湖南岳阳某水面光伏发电站
1）该改造项目概况
现状：该项目于湖南省岳阳市，水面光伏发电，常年湿度非常大，梅雨季节长。
该设备发热功率约25KW，用户在室内配置两台除湿机，但是很潮湿。
图4-4-1 电气设备
该电气设备（见图4-4-1）经常发生故障，设备厂家告诉业主说是室内微环境不好，湿度大、温度高而造成故障。
与用户深入交流和出方案后，进行改造。
2）效果
改造采用多种除湿技术兼IP65高防护的智能通风防尘除湿系统，并且能自动实施和控制室内湿度，除湿效果很好，下面以实际现场除湿数据介绍除湿效果。
25年3月日，当地一整天都在下雨，室外的大气湿度在100%RH（见图4-4-2的室外参数）。
图4-4-2 除湿运行数据
图4-4-2中，可以看到该系统正在除湿运行，并且在进行通风散热工况下，将室内湿度控制在52%RH，同时功率柜内的湿度62%RH，效果非常明显。
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目前，做智能环控的厂家很多，但是我司深耕智能环控系统多年，具有丰富的现场经验和综合的电气设备微环境解决方案，同时还具有完备的高性能环控产品系列，致力于为用户解决各类电气设备微环境问题造成的故障。
新能源发电场的环境均有所不同，因而电气设备的环控通常针对型很强，我司具有经验丰富的技术人员，能够为用户各不同现场的微环境问题提供针对性、有效的方案，因而盼望深受电气设备微环境困扰的用户联系我们，便于我们为用户提供符合现场的专属环控方案，为用户的设备降低故障率、安全生产和提高发电量贡献力量。
保定嘉科电气科技有限公司
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