柔直换流站辅助空调系统应用简析

林杰

摘  要：空调系统作为换流站辅助系统的重要组成部分，其运行正常与否对换流站的稳定可靠有着重大影响，尤其是阀厅暖通系统对换流阀的温湿度运行环境控制极其重要。为了更全面地夯实现场工作人员的暖通知识基础，提升突发故障的应急处置能力，文章将会对换流站空调系统常见故障进行探究分析，并提出一些浅见。

关键词：暖通系统;桥臂电抗器室;阀厅;直流场

中图分类号：TU83 文献标志码：A         文章编号：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 换流站空调系统简介

柔直换流站空调系统主要分部在四个区域，分别为：桥臂电抗器室暖通系统、阀厅暖通系统、直流场暖通系统、控制楼暖通系统。

暖通系统通过组合式空气处理机及排风机形成的空气流通使生产场所的温度、湿度和微正压达到相关标准的要求。系统可通过暖通集控系统和多联机集控系统实现远程集中控制、管理和监测，也可通过各机组的就地控制面板实现就地操控，是柔直换流站的安全稳定运行的重要保障。

1.1 阀厅暖通系统

柔直站阀厅暖通系统采用风冷螺杆式冷（热）水机组+组合式空气处理机组+排风机+风管送回风的系统形式。风冷螺杆式冷（热）水机组和组合式空气处理机组为一运一备。当设备发生故障时，备用机组可自动投入运行。另外备用机组与运行设备也可定期切换。暖通系统采用一台补水定压装置用于冷冻水管的补水和定压。

1.2 桥臂电抗器室暖通系统

桥臂电抗器室利用地下通风道，采用组合式空气处理机组机械进风、屋顶轴流风机机械排风之通风方式。组合式空气处理机组设初、中效过滤及盐雾过滤。通风量满足夏季排风温度不超过40°C的要求。通过调节送风量与排风量的差值，维持室内高出室外5-10Pa的风压范围。

1.3 直流场暖通系统

直流场采用组合式空气处理机组机械进风、轴流风机机械排风之通风方式，组合式空气处理机组设初、中效过滤及盐雾过滤。通风量满足夏季排风温度不超过40°C的要求，室内下部设吸风口，电气设备正常运行时通风换气次数不少于2次/h，室内空气不允许再循环，事故排风由下部排风系统和上部排风系统共同保证，换气次数不少于4次/h。

1.4 控制楼暖通系统

控制楼暖通系统由多联机系统、轴流排风机系统、防火排烟系统和分体壁挂式空调机3部分构成，维持各房间在冬季和夏季所要求的室内温度。

2 巡检中常见问题分析与处理

作为换流站的环境调节系统，暖通系统的运行不仅为换流站工作人员提供舒适的工作环境，更是换流阀模块等重要精密电力电子设备安全稳定运行的保障，尤其对暴雨、高温等严酷天气期间的生产功不可没。故当其设备故障，系统异常等情况发生时，也将极大增加生产设备的稳定和站内值班人员的负担。

2019年以来，柔直换流站共计发现暖通缺陷142条，其中浦园换流站74条，已消缺闭环55条，余下19条待处理;鹭岛换流站68条，已消缺闭环47条，余下21条待处理。排除早前施工工艺不合格等造成的漏水、漏风问题，常见的暖通设备缺陷主要有：

2.1 传感器等监测装置失灵

自2019年年初以来，换流站暖通系统因传感器故障而产生的缺陷共18条，占了缺陷单不少的比重，最常见的温湿度传感器失灵、送风欠压保护、压差监测失灵等故障，经现多次现场细致排查消缺，出现这类问题的原因主要有3点：（1）仪器仪表、传感器自身或控制回路接线松动：站内组合机、冷水机等暖通设备在运行过程中的振动是造成其松动的主要原因。（2）传感器损坏：由于部分传感器装设于户外或风道内，受阳光、雨水和狂风的冲击较大，故传感器易损坏。（3）定置设置不合理：对于经常出现而又不影响机组运行的传感器故障，保障机组在安全运行的前提下，在合理的范围内修改其定值，以适合现场生产环境。

2.2 运行机组继电器或接触器接线过热

站内运行人员在暖通专业巡检和全面巡视测温时，多次发现桥臂、阀厅等组合机端子箱内接触器或继电器上下部接线异常高温，此类故障出现频率还不低，且破坏性高，若接触器等自身不存在问题，则原因大多为线路、铜鼻子老化，接線松动，安装不到位等，现场更换、调整相应的零配件和紧固松动接线后，缺陷即可消除。

2.3 风阀卡涩、卡死造成组合机机组或排风机无法启动

由于换流站暖通组合机和绝大多数排风机均必须在风阀完全开启或开启到一定限位后才可启动运行，故当某一机组送风阀卡涩、未开到位时，将导致机组无法正常运行，风道异响形变，更有甚者将可能造成系统过载跳闸，接触器及热继电器过热烧毁等情况。

该类缺陷常由于风阀执行器损坏或松动引起，另外，受碰撞或外力作用导致阀片变形或生锈也是风阀开关不到位的一个重要因素，这也将间接损坏风阀的执行器，并对机组造成破坏。将损坏的执行器进行维修、紧固或更换，对受损的阀片进行修复、调整并加注润滑油等，均能有效解决此类问题。

2.4 UPS带载时间不足，故障率高

自2018年年底至2019年初的暖通专业巡检排查中，换流站对所有暖通機组UPS进行测试，全部无法满足带载时间要求，且桥臂组合机和阀厅冷水机UPS故障率颇高，隐患极大。究其产生原因可分析为2点：（1）原UPS长时间运行，功能衰减，设备老化严重。（2）机组负荷过大，与原UPS不匹配。

对此，我们在2019年1季度对全站暖通设备UPS进行更换。更换完成后，暖通UPS在满足机组带载时间的同时，极少再出现报警等故障，运行稳定性大大提高。

2.5 端子箱内接触器等接线漏接、错接

换流站暖通系统从投运至今已经过多次改造，使其操控更全面，功能更完善。但随之而来的接线错接、漏接等问题也层出不穷，该类缺陷隐蔽性强，排查困难，尤其对于不常用设备，在日常巡视过程中极难发现，造成的安全隐患极大。

近一年巡检以来，该类缺陷共计发现5条之多，出现状况主要有：（1）控制柜内某接触器至端子排接线漏接，造成该机组某加热板无法正常投入，重新制作接线并连接后，机组恢复正常。（2）暖通集控系统阀门反馈失灵，无法进行监测，后排查发现其风阀执行器反馈信号接入错误，将接线改接入相应执行器的反馈信号后，信号复归。（3）暖通集控系统传感器等信号现场与后台报文不一致，经检查发现其反馈节点输出故障，将其更换为元件另外一个反馈点后信号恢复正常。（4）排风机两套控制电源接反，导致单极停运，暖通设备连带停运后，运行极排风机无法正常开启，机组停运后将其接线对调后，排风机联动恢复正常。（5）多联机监控后台监测机组显示错误，K3与K4控制与显示状态相反，该缺陷可通过调换控制接线或修改后台程序进行消缺，待年检期间由厂家集中处理。

2.6 室内多联机、壁挂式空调不制冷或过制冷

此类缺陷常见于空调常开的办公场所、休息室，由于空调启停频繁，内机端的电子膨胀阀损耗较大，久而久之就出现卡死，无法进行开关控制，致使室内环境过冷或不制冷。更换损坏的电子膨胀阀，缺陷即可消除。

此外，由于空调外机设于户外，受大风、暴雨等环境作用较多，外机管路破裂，制冷剂泄漏也是室内空调不制冷的一大原因，巡视时需要加强关注。

2.7 压缩机出现油位、高低压保护

阀厅冷水机组压缩机常见故障有压缩机油位保护、压缩机高压保护和压缩机低压保护等，压缩机油位保护主要由于机组内润滑油不足所致，当冬季室外温度较低时，由于油自身的热胀冷缩，也会出现此故障。

压缩机高压保护则常见于高温湿热的夏季。由于正午室外设备遭受日光暴晒，温度过高，然而上部风扇外的扇热网由于粘附过多的尘土和昆虫，扇热效果极差，引起风扇过载停机，进而导致压缩机内压力瞬间上升告警切换。用加压水枪对上部风扇扇热网进行清洗降温，后台复归信号后，机组恢复正常。对此，我们在定期对组合机机组内滤网进行清洗更换时，也要重点关注室外冷水机组的运行工况，定期清洁。

另外，管路堵塞、旁通阀损坏或冷媒过多也可能造成其出现高压保护，与之相反，当冷媒不足或低压开关损坏或接线松动时，则可能出现压缩机低压保护，针对不同的原因处理即可。

3 总结和展望

暖通系统作为换流站辅助系统的重要组成部分，其运行是否正常对换流站的稳定可靠有着巨大的影响，特别是阀厅暖通系统对换流阀温湿度运行环境的控制极其重要。本文从换流站辅助空调系统的构成出发，着重介绍了其巡检、常见故障分析和处理措施，有效提高了运行值班人员的对突发事件的应对和管控，提升各机组的运行稳定性。但从系统的舒适性、安全性、可拓展性、易操作性等几方面出发，厦门柔直辅助空调系统仍具有较大的改进空间：（1）由于换流站站内休息室位于3楼空调设备室旁，机组运行时，噪声极大，临近休息室虽有采取一定的降噪措施，但并不能有效的隔绝其影响，希望在顶部封堵侧也应采取相应的降噪措施。（2）换流站各设备室组合机采用一用一备，轮换运行，但机组运行时并未对其各检修通道实现闭锁，仍可开关，尤其当通道门门锁损坏时，人员不慎开启，极易造成事故，存在较大的安全隐患。为此建议加装机械锁或增挂标示牌等防范措施，避免事故发生。（3）目前无论是暖通集控系统，还是多联机集控系统都无法实现对站内各个区域排风机、新风机及排烟风机（消防）的控制和监测，如果能进行改造以实现远程操控与状态监测，将进一步实现站内暖通系统的智能化。（4）部分设备源头端并未分开，进行单独供电，例如冷水机组与相对极的直流场、桥臂组合机UPS共用站用电室电源，断开后，将造成直流场与桥臂组合机因UPS失电，切换回就地控制，无法实现自动轮换，希望对此进行改造，消除此隐患。

参考文献：

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