風力發(fā)電中svg純水冷卻系統(tǒng)設計整體方案

  成功案例     |      2020-01-02 10:01:48
　　我國的風力發(fā)電技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展日益成熟，商業(yè)化機組的單機容量越來越大，風力發(fā)電的成本進一步降低，風力發(fā)電的運行可靠性和發(fā)電成本接近常規(guī)火電，這為風能的大規(guī)模開發(fā)提供了廣闊的前景，風力發(fā)電正迅速發(fā)展成為初具規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)。內(nèi)蒙古風能資游、豐富，全區(qū)風能技術(shù)可開發(fā)容量約1.5億kW，占全國陸地風能資源儲量的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)的負荷中心，是國家落實可再生能源發(fā)展規(guī)劃目標、開發(fā)建設百萬及千萬千瓦級風電基地的重要地區(qū)，被國家確定為“風電三峽”基地。風力發(fā)電具有其特殊性，作為不可控的電源，具有隨機性和間歇性的特點，風電接入電網(wǎng)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和電能質(zhì)量都存在負面影響。由于風電機組的原動力來源于流經(jīng)風力機的風能，而風速和風向具有隨機變動的自然特性，因此，風電機組的電能輸出也是隨機變動的，換句話說，風電機組屬于不能進行出力調(diào)整的電糠裝置，所以，風力發(fā)電出力的短周期變動較為顯著。此外，由于不同安裝地點的風速和風向具有明顯的差異，即使在同一個風電場內(nèi)的風電機組，其出力的變動也是不同步的。這種隨機的、隨風速變動的功率注入電網(wǎng)，將對電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成影響。隨著風電場規(guī)模的增大，風電場接入系統(tǒng)引起的電能質(zhì)量問題必將越來越嚴重，在一定情況下電能質(zhì)量問題將成為制約風電場裝機容量的主要因素。因此，提高風電場的并網(wǎng)容量，改善風電場運行性能，保證風電場的并網(wǎng)質(zhì)量，實現(xiàn)真正的操色能源，采取增設動態(tài)元功補償裝置來改善電能質(zhì)量。
 
　　筆者是針對內(nèi)蒙古某風電場裝置動態(tài)無功補償裝置后純水冷卻，為了保證該設備能夠正常投運而提出的解決方案。
 
　　1.動態(tài)無功補償裝置（SVG）基本概況
 
　　動態(tài)無功補償裝置是為滿足電網(wǎng)公司對功率因數(shù)的要求而設置的，能動態(tài)跟蹤電網(wǎng)電能質(zhì)量變化，并根據(jù)變化情況動態(tài)調(diào)節(jié)無功輸出，以滿足各個風段下電網(wǎng)對風電廠無功補償調(diào)節(jié)的要求。高壓動文章編號：1007-6921(2013)07---0074---02態(tài)元功補償裝置一－SVG，主要是針對輸配電電網(wǎng)，調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓，提高電能質(zhì)量；負荷補償主要是針對電力用戶終端的元功進行補償，提高用戶的功率因數(shù)，該裝置的核心元件IGBT需要強制風冷才能正常工作，并且該裝置還帶有通訊、保護、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.運行方式簡述及存在問題分析
 
　　內(nèi)蒙古地區(qū)某風電場四季溫差及晝夜溫差大，且氣候干燥、風沙大，為保證在這種環(huán)境下SVG設備可靠運行及使用壽命，現(xiàn)場建有SVG裝置室，同時，SVG裝置強制風冷系統(tǒng)采用了空氣冷卻內(nèi)、外循環(huán)兩種運行方式?，F(xiàn)場已安裝外循環(huán)風機12臺、內(nèi)循環(huán)風機6臺、新風機組1臺、電暖氣6臺、事故輔助排風風機2臺。
 
　　外循環(huán)運行方式：外循環(huán)風機和新風機組采用變頻器控制，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)合運行；極端情況下，事故輔助排風風機投入運行。
 
　　內(nèi)循環(huán)運行方式：內(nèi)循環(huán)風機、電暖氣根據(jù)室內(nèi)溫度聯(lián)合運行，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)風機定速運行，不進行變頻調(diào)節(jié)，風機出風量根據(jù)SVG額定工況及運行最高溫度（25℃）進行選擇。
 
　　原因分析：由于現(xiàn)場在沒有變頻器投入運行的情況下，新風機組及12臺外循環(huán)風機全部工頻運行，使出風量遠遠大于進風量，造成房間內(nèi)負壓過大，門窗無法關(guān)閉。
 
　　3.進一步明確現(xiàn)場的問題及處理方案
 
　　3.1現(xiàn)場問題分析
 
　　① 和SVG設備廠多次確認在室內(nèi)溫度為40℃且SVG額定工況運行時，每面功率柜最大需求排風量3500m3/h0新風機組設計進風量30000m3/h,完全滿足SVG冷卻進風量要求，并有較大余量，且能使外循環(huán)風機與新風機組聯(lián)合運行時保持室內(nèi)為正壓。
 
　?、谠诂F(xiàn)有每面功率柜的兩臺外循環(huán)風機之間增加隔板，并在兩臺風機出口處設置獨立的百葉窗，以防止一臺風機運行另一臺風機停運時，室外氣流倒灌。
 
　　③每臺SVG的外循環(huán)風機均應通過獨立的電掘錢引至變頻器。
 
　?、芡庋h(huán)風機和新風機組均采用變頻器控制，且應聯(lián)動調(diào)節(jié)，即新風機組送風量要根據(jù)外循環(huán)風機出風量進行調(diào)節(jié)，以保持室內(nèi)為正壓（暫定5Pa，經(jīng)估算排風量比送風量少1000m3/h,現(xiàn)場調(diào)試時可根據(jù)實際運行情況適當調(diào)整）。
 
　　⑤每面功率柜2臺外循環(huán)風機.l臺運行I臺備用，單臺風機出力;;e:3500曠／h,12臺風機采用2臺變頻器獨立控制，每臺變頻器帶6臺風機（風機來自不同的功率柜），每商功率柜2臺外循環(huán)風機由不同變頻器控制，任意l臺外循環(huán)風機或變頗器故障時，能自動切換到另外1臺變頻器運行，同時發(fā)出故障告警信號。
 
　?、奘鹿始拜o助排風風機內(nèi)側(cè)現(xiàn)場加裝手動控制百葉窗。
 
　　3.2處理方案
 
　　3.2.l春、夏、秋季一－室外活在度10℃～35℃時。當SVG室內(nèi)溫度在JO℃－38℃范圍時，采用外循方式運行，即6臺外循環(huán)風機（由一套變頻器控制）和新風機組根據(jù)SVC工作電流（或SVG表面溫度）變頻控制運行，新風機組送風盤根據(jù)外循環(huán)風機止，風量進行變頻調(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。當SVG室內(nèi)溫度低于10℃時，外循環(huán)方式退出，內(nèi)循環(huán)方式投入運行，即內(nèi)循環(huán)風機和電暖氣根據(jù)室內(nèi)溫度聯(lián)合運行，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，當超過25℃時，重新啟用外循環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)停運；若SVG室溫持續(xù)下降，當?shù)陀?℃時，自動啟動電暖氣，當高于IO℃時自動停運電暖氣。
 
　　3.2.3夏季極端高溫一一室外溫度高于35℃時。當SVG室內(nèi)溫度高于38℃時，外循環(huán)方式繼續(xù)運行的同時，發(fā)出報警鈴聲（警鈴安裝在室外靠近主控室一俱11)，運行人員手動開啟事故輔助排風風機及內(nèi)百葉窗，并開啟門窗，運行人員密切關(guān)注SVC室溫及運行情況。若室溫繼續(xù)升高到40℃時，SVC裝置停運并報警。若室溫下降到35飛時，停運軸流風機，關(guān)閉內(nèi)百葉窗及門窗。
 
　　當SVG裝置停運時，室外低阻情況下，電暖氣應自動投運，并保證室內(nèi)溫度在5℃～15℃范圍內(nèi)。
 
　　4.結(jié)束語
 
　　根據(jù)設定的邏輯及結(jié)合現(xiàn)場運行設備，使環(huán)境溫度也達到了SVG運行的要求，SVG順利投運，滿足電網(wǎng)要求．該風場順利投入．為社會提供了清潔的能掘。