柔直換流站輔助空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用簡析

林杰

摘 ?要：空調(diào)系統(tǒng)作為換流站輔助系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行正常與否對換流站的穩(wěn)定可靠有著重大影響，尤其是閥廳暖通系統(tǒng)對換流閥的溫濕度運(yùn)行環(huán)境控制極其重要。為了更全面地夯實(shí)現(xiàn)場工作人員的暖通知識基礎(chǔ)，提升突發(fā)故障的應(yīng)急處置能力，文章將會對換流站空調(diào)系統(tǒng)常見故障進(jìn)行探究分析，并提出一些淺見。

關(guān)鍵詞：暖通系統(tǒng);橋臂電抗器室;閥廳;直流場

中圖分類號：TU83 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）25-0170-02

Abstract： As an important part of the auxiliary system of converter station， the operation of air conditioning system has a great influence on the stability and reliability of converter station， especially， the HVAC system of Valve Hall is very important to control the temperature and humidity environment of the converter valve. In order to strengthen the warm notification knowledge base of field staff and improve the emergency handling ability， this paper will analyze the common faults of air-conditioning system in converter station and put forward some opinions.

Keywords： HVAC system; bridge arm reactor room; valve hall; DC field

1 換流站空調(diào)系統(tǒng)簡介

柔直換流站空調(diào)系統(tǒng)主要分部在四個區(qū)域，分別為：橋臂電抗器室暖通系統(tǒng)、閥廳暖通系統(tǒng)、直流場暖通系統(tǒng)、控制樓暖通系統(tǒng)。

暖通系統(tǒng)通過組合式空氣處理機(jī)及排風(fēng)機(jī)形成的空氣流通使生產(chǎn)場所的溫度、濕度和微正壓達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。系統(tǒng)可通過暖通集控系統(tǒng)和多聯(lián)機(jī)集控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制、管理和監(jiān)測，也可通過各機(jī)組的就地控制面板實(shí)現(xiàn)就地操控，是柔直換流站的安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。

1.1 閥廳暖通系統(tǒng)

柔直站閥廳暖通系統(tǒng)采用風(fēng)冷螺桿式冷（熱）水機(jī)組+組合式空氣處理機(jī)組+排風(fēng)機(jī)+風(fēng)管送回風(fēng)的系統(tǒng)形式。風(fēng)冷螺桿式冷（熱）水機(jī)組和組合式空氣處理機(jī)組為一運(yùn)一備。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，備用機(jī)組可自動投入運(yùn)行。另外備用機(jī)組與運(yùn)行設(shè)備也可定期切換。暖通系統(tǒng)采用一臺補(bǔ)水定壓裝置用于冷凍水管的補(bǔ)水和定壓。

1.2 橋臂電抗器室暖通系統(tǒng)

橋臂電抗器室利用地下通風(fēng)道，采用組合式空氣處理機(jī)組機(jī)械進(jìn)風(fēng)、屋頂軸流風(fēng)機(jī)機(jī)械排風(fēng)之通風(fēng)方式。組合式空氣處理機(jī)組設(shè)初、中效過濾及鹽霧過濾。通風(fēng)量滿足夏季排風(fēng)溫度不超過40°C的要求。通過調(diào)節(jié)送風(fēng)量與排風(fēng)量的差值，維持室內(nèi)高出室外5-10Pa的風(fēng)壓范圍。

1.3 直流場暖通系統(tǒng)

直流場采用組合式空氣處理機(jī)組機(jī)械進(jìn)風(fēng)、軸流風(fēng)機(jī)機(jī)械排風(fēng)之通風(fēng)方式，組合式空氣處理機(jī)組設(shè)初、中效過濾及鹽霧過濾。通風(fēng)量滿足夏季排風(fēng)溫度不超過40°C的要求，室內(nèi)下部設(shè)吸風(fēng)口，電氣設(shè)備正常運(yùn)行時通風(fēng)換氣次數(shù)不少于2次/h，室內(nèi)空氣不允許再循環(huán)，事故排風(fēng)由下部排風(fēng)系統(tǒng)和上部排風(fēng)系統(tǒng)共同保證，換氣次數(shù)不少于4次/h。

1.4 控制樓暖通系統(tǒng)

控制樓暖通系統(tǒng)由多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)、軸流排風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、防火排煙系統(tǒng)和分體壁掛式空調(diào)機(jī)3部分構(gòu)成，維持各房間在冬季和夏季所要求的室內(nèi)溫度。

2 巡檢中常見問題分析與處理

作為換流站的環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，暖通系統(tǒng)的運(yùn)行不僅為換流站工作人員提供舒適的工作環(huán)境，更是換流閥模塊等重要精密電力電子設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障，尤其對暴雨、高溫等嚴(yán)酷天氣期間的生產(chǎn)功不可沒。故當(dāng)其設(shè)備故障，系統(tǒng)異常等情況發(fā)生時，也將極大增加生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定和站內(nèi)值班人員的負(fù)擔(dān)。

2019年以來，柔直換流站共計(jì)發(fā)現(xiàn)暖通缺陷142條，其中浦園換流站74條，已消缺閉環(huán)55條，余下19條待處理;鷺島換流站68條，已消缺閉環(huán)47條，余下21條待處理。排除早前施工工藝不合格等造成的漏水、漏風(fēng)問題，常見的暖通設(shè)備缺陷主要有：

2.1 傳感器等監(jiān)測裝置失靈

自2019年年初以來，換流站暖通系統(tǒng)因傳感器故障而產(chǎn)生的缺陷共18條，占了缺陷單不少的比重，最常見的溫濕度傳感器失靈、送風(fēng)欠壓保護(hù)、壓差監(jiān)測失靈等故障，經(jīng)現(xiàn)多次現(xiàn)場細(xì)致排查消缺，出現(xiàn)這類問題的原因主要有3點(diǎn)：（1）儀器儀表、傳感器自身或控制回路接線松動：站內(nèi)組合機(jī)、冷水機(jī)等暖通設(shè)備在運(yùn)行過程中的振動是造成其松動的主要原因。（2）傳感器損壞：由于部分傳感器裝設(shè)于戶外或風(fēng)道內(nèi)，受陽光、雨水和狂風(fēng)的沖擊較大，故傳感器易損壞。（3）定置設(shè)置不合理：對于經(jīng)常出現(xiàn)而又不影響機(jī)組運(yùn)行的傳感器故障，保障機(jī)組在安全運(yùn)行的前提下，在合理的范圍內(nèi)修改其定值，以適合現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境。

2.2 運(yùn)行機(jī)組繼電器或接觸器接線過熱

站內(nèi)運(yùn)行人員在暖通專業(yè)巡檢和全面巡視測溫時，多次發(fā)現(xiàn)橋臂、閥廳等組合機(jī)端子箱內(nèi)接觸器或繼電器上下部接線異常高溫，此類故障出現(xiàn)頻率還不低，且破壞性高，若接觸器等自身不存在問題，則原因大多為線路、銅鼻子老化，接線松動，安裝不到位等，現(xiàn)場更換、調(diào)整相應(yīng)的零配件和緊固松動接線后，缺陷即可消除。

2.3 風(fēng)閥卡澀、卡死造成組合機(jī)機(jī)組或排風(fēng)機(jī)無法啟動

由于換流站暖通組合機(jī)和絕大多數(shù)排風(fēng)機(jī)均必須在風(fēng)閥完全開啟或開啟到一定限位后才可啟動運(yùn)行，故當(dāng)某一機(jī)組送風(fēng)閥卡澀、未開到位時，將導(dǎo)致機(jī)組無法正常運(yùn)行，風(fēng)道異響形變，更有甚者將可能造成系統(tǒng)過載跳閘，接觸器及熱繼電器過熱燒毀等情況。

該類缺陷常由于風(fēng)閥執(zhí)行器損壞或松動引起，另外，受碰撞或外力作用導(dǎo)致閥片變形或生銹也是風(fēng)閥開關(guān)不到位的一個重要因素，這也將間接損壞風(fēng)閥的執(zhí)行器，并對機(jī)組造成破壞。將損壞的執(zhí)行器進(jìn)行維修、緊固或更換，對受損的閥片進(jìn)行修復(fù)、調(diào)整并加注潤滑油等，均能有效解決此類問題。

2.4 UPS帶載時間不足，故障率高

自2018年年底至2019年初的暖通專業(yè)巡檢排查中，換流站對所有暖通機(jī)組UPS進(jìn)行測試，全部無法滿足帶載時間要求，且橋臂組合機(jī)和閥廳冷水機(jī)UPS故障率頗高，隱患極大。究其產(chǎn)生原因可分析為2點(diǎn)：（1）原UPS長時間運(yùn)行，功能衰減，設(shè)備老化嚴(yán)重。（2）機(jī)組負(fù)荷過大，與原UPS不匹配。

對此，我們在2019年1季度對全站暖通設(shè)備UPS進(jìn)行更換。更換完成后，暖通UPS在滿足機(jī)組帶載時間的同時，極少再出現(xiàn)報警等故障，運(yùn)行穩(wěn)定性大大提高。

2.5 端子箱內(nèi)接觸器等接線漏接、錯接

換流站暖通系統(tǒng)從投運(yùn)至今已經(jīng)過多次改造，使其操控更全面，功能更完善。但隨之而來的接線錯接、漏接等問題也層出不窮，該類缺陷隱蔽性強(qiáng)，排查困難，尤其對于不常用設(shè)備，在日常巡視過程中極難發(fā)現(xiàn)，造成的安全隱患極大。

近一年巡檢以來，該類缺陷共計(jì)發(fā)現(xiàn)5條之多，出現(xiàn)狀況主要有：（1）控制柜內(nèi)某接觸器至端子排接線漏接，造成該機(jī)組某加熱板無法正常投入，重新制作接線并連接后，機(jī)組恢復(fù)正常。（2）暖通集控系統(tǒng)閥門反饋失靈，無法進(jìn)行監(jiān)測，后排查發(fā)現(xiàn)其風(fēng)閥執(zhí)行器反饋信號接入錯誤，將接線改接入相應(yīng)執(zhí)行器的反饋信號后，信號復(fù)歸。（3）暖通集控系統(tǒng)傳感器等信號現(xiàn)場與后臺報文不一致，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)其反饋節(jié)點(diǎn)輸出故障，將其更換為元件另外一個反饋點(diǎn)后信號恢復(fù)正常。（4）排風(fēng)機(jī)兩套控制電源接反，導(dǎo)致單極停運(yùn)，暖通設(shè)備連帶停運(yùn)后，運(yùn)行極排風(fēng)機(jī)無法正常開啟，機(jī)組停運(yùn)后將其接線對調(diào)后，排風(fēng)機(jī)聯(lián)動恢復(fù)正常。（5）多聯(lián)機(jī)監(jiān)控后臺監(jiān)測機(jī)組顯示錯誤，K3與K4控制與顯示狀態(tài)相反，該缺陷可通過調(diào)換控制接線或修改后臺程序進(jìn)行消缺，待年檢期間由廠家集中處理。

2.6 室內(nèi)多聯(lián)機(jī)、壁掛式空調(diào)不制冷或過制冷

此類缺陷常見于空調(diào)常開的辦公場所、休息室，由于空調(diào)啟停頻繁，內(nèi)機(jī)端的電子膨脹閥損耗較大，久而久之就出現(xiàn)卡死，無法進(jìn)行開關(guān)控制，致使室內(nèi)環(huán)境過冷或不制冷。更換損壞的電子膨脹閥，缺陷即可消除。

此外，由于空調(diào)外機(jī)設(shè)于戶外，受大風(fēng)、暴雨等環(huán)境作用較多，外機(jī)管路破裂，制冷劑泄漏也是室內(nèi)空調(diào)不制冷的一大原因，巡視時需要加強(qiáng)關(guān)注。

2.7 壓縮機(jī)出現(xiàn)油位、高低壓保護(hù)

閥廳冷水機(jī)組壓縮機(jī)常見故障有壓縮機(jī)油位保護(hù)、壓縮機(jī)高壓保護(hù)和壓縮機(jī)低壓保護(hù)等，壓縮機(jī)油位保護(hù)主要由于機(jī)組內(nèi)潤滑油不足所致，當(dāng)冬季室外溫度較低時，由于油自身的熱脹冷縮，也會出現(xiàn)此故障。

壓縮機(jī)高壓保護(hù)則常見于高溫濕熱的夏季。由于正午室外設(shè)備遭受日光暴曬，溫度過高，然而上部風(fēng)扇外的扇熱網(wǎng)由于粘附過多的塵土和昆蟲，扇熱效果極差，引起風(fēng)扇過載停機(jī)，進(jìn)而導(dǎo)致壓縮機(jī)內(nèi)壓力瞬間上升告警切換。用加壓水槍對上部風(fēng)扇扇熱網(wǎng)進(jìn)行清洗降溫，后臺復(fù)歸信號后，機(jī)組恢復(fù)正常。對此，我們在定期對組合機(jī)機(jī)組內(nèi)濾網(wǎng)進(jìn)行清洗更換時，也要重點(diǎn)關(guān)注室外冷水機(jī)組的運(yùn)行工況，定期清潔。

另外，管路堵塞、旁通閥損壞或冷媒過多也可能造成其出現(xiàn)高壓保護(hù)，與之相反，當(dāng)冷媒不足或低壓開關(guān)損壞或接線松動時，則可能出現(xiàn)壓縮機(jī)低壓保護(hù)，針對不同的原因處理即可。

3 總結(jié)和展望

暖通系統(tǒng)作為換流站輔助系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行是否正常對換流站的穩(wěn)定可靠有著巨大的影響，特別是閥廳暖通系統(tǒng)對換流閥溫濕度運(yùn)行環(huán)境的控制極其重要。本文從換流站輔助空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成出發(fā)，著重介紹了其巡檢、常見故障分析和處理措施，有效提高了運(yùn)行值班人員的對突發(fā)事件的應(yīng)對和管控，提升各機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性。但從系統(tǒng)的舒適性、安全性、可拓展性、易操作性等幾方面出發(fā)，廈門柔直輔助空調(diào)系統(tǒng)仍具有較大的改進(jìn)空間：（1）由于換流站站內(nèi)休息室位于3樓空調(diào)設(shè)備室旁，機(jī)組運(yùn)行時，噪聲極大，臨近休息室雖有采取一定的降噪措施，但并不能有效的隔絕其影響，希望在頂部封堵側(cè)也應(yīng)采取相應(yīng)的降噪措施。（2）換流站各設(shè)備室組合機(jī)采用一用一備，輪換運(yùn)行，但機(jī)組運(yùn)行時并未對其各檢修通道實(shí)現(xiàn)閉鎖，仍可開關(guān)，尤其當(dāng)通道門門鎖損壞時，人員不慎開啟，極易造成事故，存在較大的安全隱患。為此建議加裝機(jī)械鎖或增掛標(biāo)示牌等防范措施，避免事故發(fā)生。（3）目前無論是暖通集控系統(tǒng)，還是多聯(lián)機(jī)集控系統(tǒng)都無法實(shí)現(xiàn)對站內(nèi)各個區(qū)域排風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)及排煙風(fēng)機(jī)（消防）的控制和監(jiān)測，如果能進(jìn)行改造以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控與狀態(tài)監(jiān)測，將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)站內(nèi)暖通系統(tǒng)的智能化。（4）部分設(shè)備源頭端并未分開，進(jìn)行單獨(dú)供電，例如冷水機(jī)組與相對極的直流場、橋臂組合機(jī)UPS共用站用電室電源，斷開后，將造成直流場與橋臂組合機(jī)因UPS失電，切換回就地控制，無法實(shí)現(xiàn)自動輪換，希望對此進(jìn)行改造，消除此隱患。

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