胜利石油管理局电力管理总公司山东东营257055
摘要:开关柜、母线桥架、端子箱等电力设备是变电站的最基本的电力设备,但是随着胜利油田运行年限的增加和部分组部件老化的加剧,无人值守变电站的增加,运行缺陷或隐患日益凸显,主要是运行环境潮湿和空气绝缘距离较小两方面原因。本文主要介绍了优化胜利油田变电站现有使用家用级空调改为节能地缘热泵配合新型电渗透除湿机的潮湿解决方案的设想,提高接能效果。
关键词:电力设备;整体除湿;节能
现有胜利胜利油田电网变电站多使用家用级的空调来达到变电站降温除湿的目的,降温除湿效果不明显、切能耗大。
一、目前状况分析
胜利胜利油田电网大多处于山东省东北部、黄河入海口的三角洲地带,背陆面海,受亚欧大陆和西太平洋共同影响,属暖温带大陆性季风气候,基本气候特征为冬寒夏热,四季分明。春季,干旱多风,夏季,炎热多雨,温高湿大,有时受台风侵袭;秋季,天高气爽;冬季,天气干冷,寒风频吹。多年平均气温12.8℃,年平均降水量555.9毫米,多集中在夏季,占全年降水量的65%,降水量年际变化大。由于胜利油田的变电站对环境温湿度有较高要求,需要采用空调系统来改善仪器、仪表设备的工作环境,以提高系统运行稳定性。民用级空调系统在设计选型阶段,一般是按照当地最热天气和热负荷最大的工况条件来确定其规格型号的。实际上,随着季节和设备负荷的变化使用空调达到降温除湿的目的,降温除湿效果不明显、切能耗大。
例如110kV广一变电站建于1988年,内有户内高压室两处,内有开关柜及母线桥架,53kV高压室为SN-35型少油断路器16面开关柜、2段母线桥架,约500多平方;6kV高压室为ZN-6型真空断路器共19面开关柜、、2段母线桥架约500多平方;主控室控制屏10面,约100多平方,配有通风风扇及空调。配有室内空调3台,该变电站两处高压室采用室内站设计,电源进出线间隔基本采用母线桥架形式进行连接,随着运行年限的增加和部分组部件老化的加剧,运行缺陷或隐患日益凸显。
二、潮湿原因分析
1.变电站高压室均设置有门、窗、通风风机,部分位置密封不严,对于防潮防湿存在影响。
2.室内虽已加装了空调,但对室内除湿效果不明显。雨季或外界环境湿度较高时,墙壁透气栅和门窗缝隙使高压室内空气与外界空气直接相通,户外高湿度的空气直接渗透进高压室,室内湿度增大,且潮湿空气易沿柜体缝隙进入开关柜。
3.高压室相对密封不严,近30多年房屋老化严重,当环境湿度较高、温差较大时,潮湿空气易沿门窗缝隙、电缆沟及透气栅缝隙进入室内,且部分潮湿空气会沿柜体的缝隙进入开关柜内,易在拐角处聚集,无法排出,易导致安全运行事故发生。由其事故易发生在雨季,且天气温度较高时期。
三、现有能耗计算
现有空调数量不够、制冷量不足,按高压设备夏季易发热切房屋西晒,则每平方米最少需要250W的制冷量,预计使用5P空调5台,共计25000W。
预计每小时电量25度*24小时=600度/天
600度/天*30天=18000度/月
工业平均电价0.85度/元*18000度/月=15300元/月
15300元/月*5个月(6-10月)=4.59万元
按照雨季需要4.49万元
四、项目预想方案
目前,为解决胜利胜利油田电力设备凝露现象问题,各变电站采取了相应的防潮除湿方案,潮湿情况有所缓解,但还是不能有效解决胜利胜利油田电力设备理想的运行环境。针对以上问题,现有根据现有的设备条件,为现有胜利油田电力设备预想相应的解决方案。
(1)现有条件:胜利胜利油田电网位置处于全省地热资源最丰富的地区之一,主要热储层为新近系馆陶组和古近系东营组,其中馆陶组热储埋深1400-2300m,单井出水量60~80m3/h;,东营组热储埋深1500~1850m,单井出水量60~80m3/h,2012年11月22日,国土资源部正式命名东营市为“中国温泉之城”。切胜利油田变电站建设之初附近都有相应的注水站或联合站,根据现有条件利用地源热泵进行冷热交换,来作为水源热泵的冷热源,夏季把室内热量取出来,释放到地下水,此时地能为“冷源”。经过热泵机组转换成冷水,然后再经过布置在各个高压室的风机管转换冷风给房间高压室制冷。
具体流程
五、节能比较
现除湿方案4.49万元*40%=设想方案1.796万元
1.796万元*变电站设计寿命50年=89.8万
六、结束语
方案改造后,降低变电站电力设备内空气的湿度,用温湿度测量表测量得出,相对湿度小于等于60%,满足高压电力设备安全运行的环境温湿度指标。更加节能环保,同时为高压电力设备安全运行提供了保障。胜利油田电网变电站节能运行是个系统工程,不是一朝一夕之事,而是需要每个运行及设计人员通过集体智慧发挥科学管理、创新技术以及不断的加强人员节能意识,才能做到低碳运行。
参考文献
1、百度百科.词条.地源热泵
2、百度百科.词条.电渗透除湿机