某換流站空調設計案例

XX直流輸電安順換流站空調設計工程概況直流輸電是將發(fā)電廠發(fā)出的交流電在送端換流站轉換成為直流電，然后經輸電線路送至目的地的受端換流站，再將直流電轉換成為交流電，最后送至用戶。直流輸電較交流輸電具有輸送距離長、輸送容量大、損耗小等優(yōu)點。直流輸電近年來在我國得到很大的發(fā)展，在“西電東送”中發(fā)揮著重要作用?！癤X直流輸電工程”是國家重點工程、“西電東送”重點工程。它西起貴州省安順市，東至廣東省肇慶市。輸電容量為：3000MW，電壓為：±500kV。換流站主要建筑物——閥廳和控制樓的作用就是將交流電轉換成為直流電（或將直流電轉換成為交流電）。控制樓內主要布置控制設備，這些設備對環(huán)境空氣的溫、濕度均有一定的要求（見下表）；閥廳主要布置交流變直流（或直流變交流）的可控硅整流設備——換流閥。換流閥在工作時將產生大量熱量，且換流閥應在一定的溫、濕度和潔凈度環(huán)境條件下工作。因此，閥廳和控制樓應設置空調系統(tǒng)。設計標準空調設計全站設極1、極2兩個閥廳和一個控制樓，閥廳布置在控制樓兩側。閥廳和控制樓空調系統(tǒng)冷熱源設備及空氣處理設備均采用風冷熱泵屋頂式空調機組（制冷制熱空氣處理一體化機組）。該空調機組由壓縮冷凝段、回風機段、排風新風段、初效過濾段、蒸發(fā)加熱加濕段、送風機段、均流段、中效過濾段、消聲段、送風段組成。經處理后的空氣由風管送入各空調房間內。各系統(tǒng)均采用一次回風系統(tǒng)。閥廳空調極1廳和極2廳的長×寬×高均為：53.75m×27.50m×22.00m，建筑面積均為：1478.13m2，體積均為：32518.75m3。閥廳設置空調的目的：一是為了滿足閥廳在運行時的室內設計空氣參數及潔凈度的要求；二是當某閥廳發(fā)生故障時，及時將閥廳內的空氣溫度從近50℃的高溫降至符合衛(wèi)生條件的溫、濕度，確保檢修維護工作人員及時進入閥廳進行檢修。每個閥廳設置一套獨立的空調系統(tǒng)，空調系統(tǒng)均為全年運行。每個系統(tǒng)的空調機組設100％的備用，當其中一臺設備發(fā)生故障時，備用機組自動投入運行。在正常情況下，互為備用的兩臺機組運行15天后進行自動切換，以保證設備的均勻磨損。每個閥廳空調機組的制冷量：230kW，制熱量：280kW，輔助電加熱量：54kW,處理風量：30000m3/h?？照{機組室外露天布置。由于閥廳空調的目的主要是維持換流閥的環(huán)境溫、濕度，因此，風系統(tǒng)采用下送上回的氣流組織形式，送風口設在換流閥正下方的地面上，直接對換流閥吹冷風；回風口設在房間上部，以便于及時、順利帶走換流閥散發(fā)出的熱量?？照{系統(tǒng)的送風量大于回風量，室內維持20~50Pa的微正壓，防止室外的灰塵滲入。在過渡季節(jié)，為了節(jié)約能源，空調系統(tǒng)大量使用新風。由溫濕度傳感器測量新風入口處的室外空氣溫濕度來控制排風閥、新風閥和混合閥的開度。使得新風比隨室外溫濕度的變化在10~100%范圍內變化?？刂茦强照{全站共設一個控制樓，布置在兩個閥廳之間?？刂茦枪灿卸?，二層布置有運行控制室、站用控制保護設備室、極1、極2控制保護設備室、綜合通信機房及值班室、會議室、辦公室、資料室、備餐室，一層布置有中、低壓交流配電室、充電機室、蓄電池室?？刂茦强照{機組的制冷量：330kW，制熱量：350kW,輔助電加熱量：81kW，處理風量：40000m3/h?？照{機組室外露天布置?？刂茦莾仍O有不同功能的多種房間，各房間要求的空氣參數不一致，一些房間有精度要求，一些沒有。因此，被控參數只能取最重要的房間的參數，其他房間僅監(jiān)測其溫、濕度?？照{風系統(tǒng)采用上送上回的氣流組織形式，送風口（散流器）和回風口均設在房間上部或吊頂處。對于有通風要求的房間（如蓄電池室和充電室），空調系統(tǒng)只設送風口，另設獨立的排風系統(tǒng)將室可能產生的有害氣體直接排至室外。排風系統(tǒng)的排風機采用防爆軸流風機，風機與電機直接連接。在過渡季節(jié)，為了節(jié)約能源，空調系統(tǒng)大量使用新風。由溫度傳感器測量新風入口處的室外空氣溫濕度來控制排風閥、新風閥和混合閥的開度。使得新風比隨室外溫濕度的變化在10~100%范圍內變化。防火排煙防火在空氣調節(jié)系統(tǒng)送、回風總管穿越機房樓板或隔墻或防火墻處均設置了防火閥，并與換流站消防控制系統(tǒng)及空氣處理機組連鎖。當發(fā)生火災時，由消防控制系統(tǒng)（或防火閥的易熔片）控制關閉防火閥，同時連鎖關閉空氣處理機組。及時切斷房間之間的聯(lián)系，防止火災蔓延。排煙與高層民用建筑不同的是，電廠和變電站的排煙是在當火災被撲滅并確認不會復燃的情況下進行的。這是因為排煙的目的不一樣。高層民用建筑排煙是在火災初期以疏散人員為目的的，當排煙溫度達到280℃時，排煙系統(tǒng)應關閉，這時的主要任務就由救人轉為救火；電廠發(fā)生火災時，不存在疏散人員的問題，工作人員均在各自的崗位上工作，他們對自己的工作環(huán)境非常熟悉，對疏散通道非常熟悉。更重要的是，如果發(fā)生火災時，他們的任務是按照火災預案進行滅火和保護電力設備，而不是馬上疏散。電廠和變電站的排煙是為了在滅火后迅速排出室內有害氣體，為災后盡快恢復生產為目的的。本工程各排煙系統(tǒng)均利用空調系統(tǒng)兼做排煙系統(tǒng)。排煙在火災后進行。當火災被撲滅并確認不會復燃的情況下，在消防控制中心（或消防控制盤上）手動開啟排煙模式。自動打開防火閥，啟動空調系統(tǒng)進行排煙。排煙狀態(tài)下，空調機組內的混合閥將關閉，新風閥和排風閥將打開，送風機將室外新鮮空氣送至室內；回風機將室內煙氣排至室外。自動控制閥廳和控制樓空調系統(tǒng)均設置分布智能自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)與主控制系統(tǒng)組成整體，以監(jiān)督各空調系統(tǒng)。主控制系統(tǒng)與換流站的SCADA系統(tǒng)聯(lián)合成一體，并且所有的控制變量具有報警能力?？刂葡到y(tǒng)具有如下功能：1自動切換運行和備用機組，保證設備的均勻磨損和備用機組的自動投入。2機組能在中央計算機和就地控制盤上進行控制和調節(jié)，以維持室內溫、濕要求。能在中央計算機上顯示運行模式。能在中央計算機上顯示重要參數，如溫度和相對濕度等。3當發(fā)生火災時，由消防控制系統(tǒng)或防火閥的易熔片自動關閉防火閥，同時連鎖關閉空氣處理機組。4控制盤上能顯示送風機、回風機、排煙風機和防火閥的開啟狀態(tài)及控制其開關，并能進行故障報警。主要設備的技術特點本工程的空調的主要設備——空調機組采用風冷熱泵屋頂式空調機組，這是因為：1換流站的主要設備——交、直流換流閥采用水冷卻方式，因此水源是可靠的。但換流閥用冷卻水水質要求嚴格，幾乎為純凈水。如果采用該水作為空調冷卻水，費用太高。另外，水本身的價格也較高，空調系統(tǒng)的運行費用太高；如果用未處理的水，水質太差，不能作為空調用水。2為了節(jié)約投資，沒有單獨的空調設備房間；3室外為變壓器、高壓電纜等電氣設備，如果采用水冷卻，冷卻塔的水蒸汽將帶來安全隱患。設備選型設備選型的特殊性安順換流站的海拔為1430米，屬高海拔地區(qū)。通風空調設備選型時，