風(fēng)力發(fā)電中svg純水冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體方案

  成功案例     |      2020-01-02 10:01:48
　　我國的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展日益成熟，商業(yè)化機(jī)組的單機(jī)容量越來越大，風(fēng)力發(fā)電的成本進(jìn)一步降低，風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行可靠性和發(fā)電成本接近常規(guī)火電，這為風(fēng)能的大規(guī)模開發(fā)提供了廣闊的前景，風(fēng)力發(fā)電正迅速發(fā)展成為初具規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)。內(nèi)蒙古風(fēng)能資游、豐富，全區(qū)風(fēng)能技術(shù)可開發(fā)容量約1.5億kW，占全國陸地風(fēng)能資源儲(chǔ)量的50%以上，居全國首位。內(nèi)蒙古自治區(qū)鄰近華北、東北和西北電網(wǎng)的負(fù)荷中心，是國家落實(shí)可再生能源發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)、開發(fā)建設(shè)百萬及千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地的重要地區(qū)，被國家確定為“風(fēng)電三峽”基地。風(fēng)力發(fā)電具有其特殊性，作為不可控的電源，具有隨機(jī)性和間歇性的特點(diǎn)，風(fēng)電接入電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電能質(zhì)量都存在負(fù)面影響。由于風(fēng)電機(jī)組的原動(dòng)力來源于流經(jīng)風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能，而風(fēng)速和風(fēng)向具有隨機(jī)變動(dòng)的自然特性，因此，風(fēng)電機(jī)組的電能輸出也是隨機(jī)變動(dòng)的，換句話說，風(fēng)電機(jī)組屬于不能進(jìn)行出力調(diào)整的電糠裝置，所以，風(fēng)力發(fā)電出力的短周期變動(dòng)較為顯著。此外，由于不同安裝地點(diǎn)的風(fēng)速和風(fēng)向具有明顯的差異，即使在同一個(gè)風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組，其出力的變動(dòng)也是不同步的。這種隨機(jī)的、隨風(fēng)速變動(dòng)的功率注入電網(wǎng)，將對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成影響。隨著風(fēng)電場規(guī)模的增大，風(fēng)電場接入系統(tǒng)引起的電能質(zhì)量問題必將越來越嚴(yán)重，在一定情況下電能質(zhì)量問題將成為制約風(fēng)電場裝機(jī)容量的主要因素。因此，提高風(fēng)電場的并網(wǎng)容量，改善風(fēng)電場運(yùn)行性能，保證風(fēng)電場的并網(wǎng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)真正的操色能源，采取增設(shè)動(dòng)態(tài)元功補(bǔ)償裝置來改善電能質(zhì)量。
 
　　筆者是針對(duì)內(nèi)蒙古某風(fēng)電場裝置動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置后純水冷卻，為了保證該設(shè)備能夠正常投運(yùn)而提出的解決方案。
 
　　1.動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置（SVG）基本概況
 
　　動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置是為滿足電網(wǎng)公司對(duì)功率因數(shù)的要求而設(shè)置的，能動(dòng)態(tài)跟蹤電網(wǎng)電能質(zhì)量變化，并根據(jù)變化情況動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)無功輸出，以滿足各個(gè)風(fēng)段下電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電廠無功補(bǔ)償調(diào)節(jié)的要求。高壓動(dòng)文章編號(hào)：1007-6921(2013)07---0074---02態(tài)元功補(bǔ)償裝置一－SVG，主要是針對(duì)輸配電電網(wǎng)，調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓，提高電能質(zhì)量；負(fù)荷補(bǔ)償主要是針對(duì)電力用戶終端的元功進(jìn)行補(bǔ)償，提高用戶的功率因數(shù)，該裝置的核心元件IGBT需要強(qiáng)制風(fēng)冷才能正常工作，并且該裝置還帶有通訊、保護(hù)、顯示等元器件，這些元器件均要求環(huán)境溫度在5℃～40℃范圍內(nèi)才能保證其可靠性和使用壽命。
 
　　2.運(yùn)行方式簡述及存在問題分析
 
　　內(nèi)蒙古地區(qū)某風(fēng)電場四季溫差及晝夜溫差大，且氣候干燥、風(fēng)沙大，為保證在這種環(huán)境下SVG設(shè)備可靠運(yùn)行及使用壽命，現(xiàn)場建有SVG裝置室，同時(shí)，SVG裝置強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)采用了空氣冷卻內(nèi)、外循環(huán)兩種運(yùn)行方式?，F(xiàn)場已安裝外循環(huán)風(fēng)機(jī)12臺(tái)、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)6臺(tái)、新風(fēng)機(jī)組1臺(tái)、電暖氣6臺(tái)、事故輔助排風(fēng)風(fēng)機(jī)2臺(tái)。
 
　　外循環(huán)運(yùn)行方式：外循環(huán)風(fēng)機(jī)和新風(fēng)機(jī)組采用變頻器控制，根據(jù)SVG工作電流（或SVG表面溫度）及室內(nèi)溫度變頻調(diào)節(jié)聯(lián)合運(yùn)行；極端情況下，事故輔助排風(fēng)風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行。
 
　　內(nèi)循環(huán)運(yùn)行方式：內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)、電暖氣根據(jù)室內(nèi)溫度聯(lián)合運(yùn)行，SVG散熱量直接排入房間內(nèi)，以提高房間溫度，節(jié)約能源。內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)定速運(yùn)行，不進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)出風(fēng)量根據(jù)SVG額定工況及運(yùn)行最高溫度（25℃）進(jìn)行選擇。
 
　　原因分析：由于現(xiàn)場在沒有變頻器投入運(yùn)行的情況下，新風(fēng)機(jī)組及12臺(tái)外循環(huán)風(fēng)機(jī)全部工頻運(yùn)行，使出風(fēng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于進(jìn)風(fēng)量，造成房間內(nèi)負(fù)壓過大，門窗無法關(guān)閉。
 
　　3.進(jìn)一步明確現(xiàn)場的問題及處理方案
 
　　3.1現(xiàn)場問題分析
 
　?、?和SVG設(shè)備廠多次確認(rèn)在室內(nèi)溫度為40℃且SVG額定工況運(yùn)行時(shí)，每面功率柜最大需求排風(fēng)量3500m3/h0新風(fēng)機(jī)組設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)量30000m3/h,完全滿足SVG冷卻進(jìn)風(fēng)量要求，并有較大余量，且能使外循環(huán)風(fēng)機(jī)與新風(fēng)機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行時(shí)保持室內(nèi)為正壓。
 
　?、谠诂F(xiàn)有每面功率柜的兩臺(tái)外循環(huán)風(fēng)機(jī)之間增加隔板，并在兩臺(tái)風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置獨(dú)立的百葉窗，以防止一臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行另一臺(tái)風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，室外氣流倒灌。
 
　?、勖颗_(tái)SVG的外循環(huán)風(fēng)機(jī)均應(yīng)通過獨(dú)立的電掘錢引至變頻器。
 
　?、芡庋h(huán)風(fēng)機(jī)和新風(fēng)機(jī)組均采用變頻器控制，且應(yīng)聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，即新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)量要根據(jù)外循環(huán)風(fēng)機(jī)出風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持室內(nèi)為正壓（暫定5Pa，經(jīng)估算排風(fēng)量比送風(fēng)量少1000m3/h,現(xiàn)場調(diào)試時(shí)可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況適當(dāng)調(diào)整）。
 
　?、菝棵婀β使?臺(tái)外循環(huán)風(fēng)機(jī).l臺(tái)運(yùn)行I臺(tái)備用，單臺(tái)風(fēng)機(jī)出力;;e:3500曠／h,12臺(tái)風(fēng)機(jī)采用2臺(tái)變頻器獨(dú)立控制，每臺(tái)變頻器帶6臺(tái)風(fēng)機(jī)（風(fēng)機(jī)來自不同的功率柜），每商功率柜2臺(tái)外循環(huán)風(fēng)機(jī)由不同變頻器控制，任意l臺(tái)外循環(huán)風(fēng)機(jī)或變頗器故障時(shí)，能自動(dòng)切換到另外1臺(tái)變頻器運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出故障告警信號(hào)。
 
　?、奘鹿始拜o助排風(fēng)風(fēng)機(jī)內(nèi)側(cè)現(xiàn)場加裝手動(dòng)控制百葉窗。
 
　　3.2處理方案
 
　　3.2.l春、夏、秋季一－室外活在度10℃～35℃時(shí)。當(dāng)SVG室內(nèi)溫度在JO℃－38℃范圍時(shí)，采用外循方式運(yùn)行，即6臺(tái)外循環(huán)風(fēng)機(jī)（由一套變頻器控制）和新風(fēng)機(jī)組根據(jù)SVC工作電流（或SVG表面溫度）變頻控制運(yùn)行，新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)盤根據(jù)外循環(huán)風(fēng)機(jī)止，風(fēng)量進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)并保證室內(nèi)為微正壓狀態(tài)c
 
　　3.2.2秋、冬、春季－一－室外溫度低于10℃時(shí)。當(dāng)SVG室內(nèi)溫度低于10℃時(shí)，外循環(huán)方式退出，內(nèi)循環(huán)方式投入運(yùn)行，即內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)和電暖氣根據(jù)室內(nèi)溫度聯(lián)合運(yùn)行，SVC散熱量直接排入房間內(nèi)，提高房間溫度。若SVG室溫連續(xù)上升，當(dāng)超過25℃時(shí)，重新啟用外循環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)停運(yùn)；若SVG室溫持續(xù)下降，當(dāng)?shù)陀?℃時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)電暖氣，當(dāng)高于IO℃時(shí)自動(dòng)停運(yùn)電暖氣。
 
　　3.2.3夏季極端高溫一一室外溫度高于35℃時(shí)。當(dāng)SVG室內(nèi)溫度高于38℃時(shí)，外循環(huán)方式繼續(xù)運(yùn)行的同時(shí)，發(fā)出報(bào)警鈴聲（警鈴安裝在室外靠近主控室一俱11)，運(yùn)行人員手動(dòng)開啟事故輔助排風(fēng)風(fēng)機(jī)及內(nèi)百葉窗，并開啟門窗，運(yùn)行人員密切關(guān)注SVC室溫及運(yùn)行情況。若室溫繼續(xù)升高到40℃時(shí)，SVC裝置停運(yùn)并報(bào)警。若室溫下降到35飛時(shí)，停運(yùn)軸流風(fēng)機(jī)，關(guān)閉內(nèi)百葉窗及門窗。
 
　　當(dāng)SVG裝置停運(yùn)時(shí)，室外低阻情況下，電暖氣應(yīng)自動(dòng)投運(yùn)，并保證室內(nèi)溫度在5℃～15℃范圍內(nèi)。
 
　　4.結(jié)束語
 
　　根據(jù)設(shè)定的邏輯及結(jié)合現(xiàn)場運(yùn)行設(shè)備，使環(huán)境溫度也達(dá)到了SVG運(yùn)行的要求，SVG順利投運(yùn)，滿足電網(wǎng)要求．該風(fēng)場順利投入．為社會(huì)提供了清潔的能掘。