一、項目背景
風電場多建于郊外、山地、沿海等區域,箱變高壓室長期處于露天或半露天環境中。當環境濕度達到一定閾值,且室內外溫差較大時,空氣中的水汽易在高壓設備絕緣部件、柜體金屬表面凝結成水,形成凝露。凝露的存在會引發一系列嚴重問題:輕則導致設備絕緣性能下降,增加漏電風險;重則造成高壓柜短路、部件銹蝕,引發設備故障停機,不僅直接影響發電量,還可能產生高昂的維修成本,甚至威脅運維人員的人身安全。據行業數據統計,因凝露引發的箱變高壓室設備故障占比高達 30% 以上,已成為制約風電場穩定運行的重要因素,防凝露改造迫在眉睫。

二、現場勘查
箱變高壓室的室內密封高濕和電纜溝嚴重積水;是引發凝露污閃故障的重要原因。室內常年不通風室內溫度高,導致室外高溫高濕空氣及塵埃侵入室內,有害氣體積聚嚴重等不良安全隱患。
站內環境控制主要采用空調,現場溫濕度、除濕機均為獨立監測狀態,不支持通訊,無法實現有效聯動。在高濕,空氣不流動密閉艙體內,臭氧氣味濃烈,電氣設備浸水、凝露現象嚴重,無法滿足電氣環境控制需求,拉弧隱患嚴重。

三、改造計劃
01 設備加裝:在各站的一次設備室箱體上加裝一套智能通風防凝露系統設備,從戶外取風,通過防雨防蟲百葉窗排風。
02 傳感模塊:在箱體內加裝聯網型溫濕度傳感模塊,在電纜溝加裝水浸傳感裝置,并接入系統監控平臺。
03 聯動控制:通過遠程監控平臺聯動現場空調、除濕設備和矢量通風設備,對站內溫濕度控制,邊緣計算物聯網主機對室內控溫、控濕、防凝露。
04 溫濕度一體化控制:在輔機底部加裝送風彎頭將室內與電纜溝內溫濕度一體化控制。
05 本地監測聯動、遠程平臺管控:站點本地安裝一套防凝露監控系統,通過HT500-PLUS邊緣計算網關機采集環境數據,監測現場實時數據,接入視頻畫面,執行溫濕度、凝露變化情況聯動與記錄,實現分布式站點遠程無人值守綜合監控。
06 電纜溝防水治理:為實現長久效益和效果,需對電纜溝滲水點進行排查堵漏,并對電纜溝進行水浸狀態監測,預制低洼點檢測槽,加裝來聯網型抽水泵,通過水位監測在平臺側聯動水泵的工作狀態。
07 改造效果:系統部署完成后能解決通風、控溫、防凝露污閃、噪音及室內空氣不潔等影響電氣設備安全運行的諸多問題。

四、系統架構
架構意義:系統架構示意圖能夠清晰地展示系統的整體結構和各部分之間的關系,有助于理解系統的工作原理和功能實現。
組成部分系統:主要由輔助監控綜合平臺、子站接入模塊、邊緣計算網關機、傳感器、通風設備等組成。
層次關系:各組成部分之間存在著不同的層次關系,如數據采集層、傳輸層、處理層和應用層。
數據流向:說明數據在系統中的流動方向,從傳感器采集數據,經過傳輸和處理后,最終在應用層進行展示和控制。
架構優勢:合理的系統架構能夠提高系統的穩定性、可靠性和可擴展性。
五、主要設備配置
1、輔助監控綜合平臺:分布式部署,包含環境監控、門禁控制、視頻、安防、消防、空調、燈光等設備控制、電纜測溫、聯動配置等模塊。實現所有子系統的統一監控和管理,可實現與綜自系統的聯動。
 
2、子站接入模塊:子站建設、權限設置、通訊一體機等。
3、邊緣計算網關機:具有多種功能,如支持 32 路溫濕度接入和 16 路空調控制等。
4、原有視頻接入:接入原視頻監控系統,達到遙視功能。
5、原空調、除濕聯動系統接入:原空調系統、除濕機,實行聯動機制,達到無人值守功能。
6、溫濕度傳感模塊:新增前端溫濕度傳感器,實現遙測功能。
7、智能門禁系統:新增物聯網門禁系統,實現遙控功能。
8、水浸傳感模塊:新增電纜溝水浸傳感模塊,實現遙測功能。
9、通風防凝露主機:電壓等級為 220V,輸入功率為 300W,尺寸定制。
10、智能通風機組:電壓為 220V,系統配置功率為 0.37kW,風量為 2300m³/h。
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