柔直換流站輔助空調系統應用簡析

林杰

摘 ?要：空調系統作為換流站輔助系統的重要組成部分，其運行正常與否對換流站的穩定可靠有著重大影響，尤其是閥廳暖通系統對換流閥的溫濕度運行環境控制極其重要。為了更全面地夯實現場工作人員的暖通知識基礎，提升突發故障的應急處置能力，文章將會對換流站空調系統常見故障進行探究分析，并提出一些淺見。

關鍵詞：暖通系統;橋臂電抗器室;閥廳;直流場

中圖分類號：TU83 文獻標志碼：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 換流站空調系統簡介

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

暖通系統通過組合式空氣處理機及排風機形成的空氣流通使生產場所的溫度、濕度和微正壓達到相關標準的要求。系統可通過暖通集控系統和多聯機集控系統實現遠程集中控制、管理和監測，也可通過各機組的就地控制面板實現就地操控，是柔直換流站的安全穩定運行的重要保障。

1.1 閥廳暖通系統

柔直站閥廳暖通系統采用風冷螺桿式冷（熱）水機組+組合式空氣處理機組+排風機+風管送回風的系統形式。風冷螺桿式冷（熱）水機組和組合式空氣處理機組為一運一備。當設備發生故障時，備用機組可自動投入運行。另外備用機組與運行設備也可定期切換。暖通系統采用一臺補水定壓裝置用于冷凍水管的補水和定壓。

1.2 橋臂電抗器室暖通系統

橋臂電抗器室利用地下通風道，采用組合式空氣處理機組機械進風、屋頂軸流風機機械排風之通風方式。組合式空氣處理機組設初、中效過濾及鹽霧過濾。通風量滿足夏季排風溫度不超過40°C的要求。通過調節送風量與排風量的差值，維持室內高出室外5-10Pa的風壓范圍。

1.3 直流場暖通系統

直流場采用組合式空氣處理機組機械進風、軸流風機機械排風之通風方式，組合式空氣處理機組設初、中效過濾及鹽霧過濾。通風量滿足夏季排風溫度不超過40°C的要求，室內下部設吸風口，電氣設備正常運行時通風換氣次數不少于2次/h，室內空氣不允許再循環，事故排風由下部排風系統和上部排風系統共同保證，換氣次數不少于4次/h。

1.4 控制樓暖通系統

控制樓暖通系統由多聯機系統、軸流排風機系統、防火排煙系統和分體壁掛式空調機3部分構成，維持各房間在冬季和夏季所要求的室內溫度。

2 巡檢中常見問題分析與處理

作為換流站的環境調節系統，暖通系統的運行不僅為換流站工作人員提供舒適的工作環境，更是換流閥模塊等重要精密電力電子設備安全穩定運行的保障，尤其對暴雨、高溫等嚴酷天氣期間的生產功不可沒。故當其設備故障，系統異常等情況發生時，也將極大增加生產設備的穩定和站內值班人員的負擔。

2019年以來，柔直換流站共計發現暖通缺陷142條，其中浦園換流站74條，已消缺閉環55條，余下19條待處理;鷺島換流站68條，已消缺閉環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、漏風問題，常見的暖通設備缺陷主要有：

2.1 傳感器等監測裝置失靈

自2019年年初以來，換流站暖通系統因傳感器故障而產生的缺陷共18條，占了缺陷單不少的比重，最常見的溫濕度傳感器失靈、送風欠壓保護、壓差監測失靈等故障，經現多次現場細致排查消缺，出現這類問題的原因主要有3點：（1）儀器儀表、傳感器自身或控制回路接線松動：站內組合機、冷水機等暖通設備在運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于戶外或風道內，受陽光、雨水和狂風的沖擊較大，故傳感器易損壞。（3）定置設置不合理：對于經常出現而又不影響機組運行的傳感器故障，保障機組在安全運行的前提下，在合理的范圍內修改其定值，以適合現場生產環境。

2.2 運行機組繼電器或接觸器接線過熱

站內運行人員在暖通專業巡檢和全面巡視測溫時，多次發現橋臂、閥廳等組合機端子箱內接觸器或繼電器上下部接線異常高溫，此類故障出現頻率還不低，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，現場更換、調整相應的零配件和緊固松動接線后，缺陷即可消除。

2.3 風閥卡澀、卡死造成組合機機組或排風機無法啟動

由于換流站暖通組合機和絕大多數排風機均必須在風閥完全開啟或開啟到一定限位后才可啟動運行，故當某一機組送風閥卡澀、未開到位時，將導致機組無法正常運行，風道異響形變，更有甚者將可能造成系統過載跳閘，接觸器及熱繼電器過熱燒毀等情況。

該類缺陷常由于風閥執行器損壞或松動引起，另外，受碰撞或外力作用導致閥片變形或生銹也是風閥開關不到位的一個重要因素，這也將間接損壞風閥的執行器，并對機組造成破壞。將損壞的執行器進行維修、緊固或更換，對受損的閥片進行修復、調整并加注潤滑油等，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年初的暖通專業巡檢排查中，換流站對所有暖通機組UPS進行測試，全部無法滿足帶載時間要求，且橋臂組合機和閥廳冷水機UPS故障率頗高，隱患極大。究其產生原因可分析為2點：（1）原UPS長時間運行，功能衰減，設備老化嚴重。（2）機組負荷過大，與原UPS不匹配。

對此，我們在2019年1季度對全站暖通設備UPS進行更換。更換完成后，暖通UPS在滿足機組帶載時間的同時，極少再出現報警等故障，運行穩定性大大提高。

2.5 端子箱內接觸器等接線漏接、錯接

換流站暖通系統從投運至今已經過多次改造，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，排查困難，尤其對于不常用設備，在日常巡視過程中極難發現，造成的安全隱患極大。

近一年巡檢以來，該類缺陷共計發現5條之多，出現狀況主要有：（1）控制柜內某接觸器至端子排接線漏接，造成該機組某加熱板無法正常投入，重新制作接線并連接后，機組恢復正常。（2）暖通集控系統閥門反饋失靈，無法進行監測，后排查發現其風閥執行器反饋信號接入錯誤，將接線改接入相應執行器的反饋信號后，信號復歸。（3）暖通集控系統傳感器等信號現場與后臺報文不一致，經檢查發現其反饋節點輸出故障，將其更換為元件另外一個反饋點后信號恢復正常。（4）排風機兩套控制電源接反，導致單極停運，暖通設備連帶停運后，運行極排風機無法正常開啟，機組停運后將其接線對調后，排風機聯動恢復正常。（5）多聯機監控后臺監測機組顯示錯誤，K3與K4控制與顯示狀態相反，該缺陷可通過調換控制接線或修改后臺程序進行消缺，待年檢期間由廠家集中處理。

2.6 室內多聯機、壁掛式空調不制冷或過制冷

此類缺陷常見于空調常開的辦公場所、休息室，由于空調啟停頻繁，內機端的電子膨脹閥損耗較大，久而久之就出現卡死，無法進行開關控制，致使室內環境過冷或不制冷。更換損壞的電子膨脹閥，缺陷即可消除。

此外，由于空調外機設于戶外，受大風、暴雨等環境作用較多，外機管路破裂，制冷劑泄漏也是室內空調不制冷的一大原因，巡視時需要加強關注。

2.7 壓縮機出現油位、高低壓保護

閥廳冷水機組壓縮機常見故障有壓縮機油位保護、壓縮機高壓保護和壓縮機低壓保護等，壓縮機油位保護主要由于機組內潤滑油不足所致，當冬季室外溫度較低時，由于油自身的熱脹冷縮，也會出現此故障。

壓縮機高壓保護則常見于高溫濕熱的夏季。由于正午室外設備遭受日光暴曬，溫度過高，然而上部風扇外的扇熱網由于粘附過多的塵土和昆蟲，扇熱效果極差，引起風扇過載停機，進而導致壓縮機內壓力瞬間上升告警切換。用加壓水槍對上部風扇扇熱網進行清洗降溫，后臺復歸信號后，機組恢復正常。對此，我們在定期對組合機機組內濾網進行清洗更換時，也要重點關注室外冷水機組的運行工況，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高壓保護，與之相反，當冷媒不足或低壓開關損壞或接線松動時，則可能出現壓縮機低壓保護，針對不同的原因處理即可。

3 總結和展望

暖通系統作為換流站輔助系統的重要組成部分，其運行是否正常對換流站的穩定可靠有著巨大的影響，特別是閥廳暖通系統對換流閥溫濕度運行環境的控制極其重要。本文從換流站輔助空調系統的構成出發，著重介紹了其巡檢、常見故障分析和處理措施，有效提高了運行值班人員的對突發事件的應對和管控，提升各機組的運行穩定性。但從系統的舒適性、安全性、可拓展性、易操作性等幾方面出發，廈門柔直輔助空調系統仍具有較大的改進空間：（1）由于換流站站內休息室位于3樓空調設備室旁，機組運行時，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，希望在頂部封堵側也應采取相應的降噪措施。（2）換流站各設備室組合機采用一用一備，輪換運行，但機組運行時并未對其各檢修通道實現閉鎖，仍可開關，尤其當通道門門鎖損壞時，人員不慎開啟，極易造成事故，存在較大的安全隱患。為此建議加裝機械鎖或增掛標示牌等防范措施，避免事故發生。（3）目前無論是暖通集控系統，還是多聯機集控系統都無法實現對站內各個區域排風機、新風機及排煙風機（消防）的控制和監測，如果能進行改造以實現遠程操控與狀態監測，將進一步實現站內暖通系統的智能化。（4）部分設備源頭端并未分開，進行單獨供電，例如冷水機組與相對極的直流場、橋臂組合機UPS共用站用電室電源，斷開后，將造成直流場與橋臂組合機因UPS失電，切換回就地控制，無法實現自動輪換，希望對此進行改造，消除此隱患。

參考文獻：

[1]熊慧亮，涂祥宇.數據中心工程中暖通系統節能措施的分析[J].現代信息科技，2019（14）：89-90.

[2]馬策龍.建筑設計中暖通系統室內管網綜合設計的優化分析[J].中國住宅設施，2019（1）：46-47.

[3]王新林.某大型室內水上樂園暖通系統設計問題總結[J].建筑熱能通風空調，2019（5）：99-101.