智能变电站预制舱防风沙门斗设计分析

常州博瑞电力自动化设备有限公司 顾晓贺 吴俊辉 李雪城 袁孟佼 陆朝阳

在我国西北地区，由于环境条件比较恶劣，因此在预制舱的设计过程中就需要对这些环境因素加以考虑。本文针对风沙环境对预制舱的影响，提出了防风沙门斗的设计方案，并进一步对防风沙门斗进行分类说明。在防风沙门斗的作用下，使得预制舱内设备功能的正常运行能够得以保障。

随着国民经济的快速发展和城镇化建设速度的加快，对能源的需求也在与日俱增，这就相应促使智能电网工程建设的速度进一步加快。在智能变电站的建设过程中，其中预制舱式二次组合设备的应用，可以满足“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的要求，能够有效的缩短生产周期，减少现场施工工作量，进而提高智能变电站的整体建设效率。

在我国西北地区，由于其具有高海拔、大风沙、多粉尘等一些恶劣的环境条件，这些恶劣的环境严重的会影响到变电站的安全性能，因此在预制舱的生产过程中就需要考虑这些环境因素。

1 风沙环境对预制舱的影响

由于我国西北地区的风沙灰尘等都是具有一定机械活性的颗粒物质，一旦这些颗粒物质进入到电力电气设备中，就有可能出现设备磨损或者阻塞的情况，这些风沙灰尘等进入到电气设备中，还有可能会发生一定的酸碱等相关化学反应，而如果某些绝热性物质粘附于冷却系统等的表面，也会对散热造成一定的影响，这些都会增加设备出现故障的可能性。

2 预制舱防风沙方案设计

风沙环境对预制舱的影响主要在预制舱的对外接口部分，包括风扇的进出风口、空调以及舱门处。对于风扇的进出风口处，统一采用自垂百叶窗加过滤网模式，能够有效地防止沙尘通过进出风口进入舱内；而空调这一块，统一要求对应厂家做到空调能够满足防风沙的要求。

对于预制舱舱门的密封处理，是整个舱体密封的最薄弱环节。由于预制舱的长期使用，舱门在不断开合过程中密封圈处就会逐渐堆积一些粉尘，这些粉尘会侵蚀腐化密封圈，使其密封性逐渐减弱。而且在大风沙的环境中，当预制舱舱门在开启的时候，一些沙尘也能顺势进入到舱内，影响预制舱里面设备的正常使用。针对这种情况，我们采用在预制舱舱门处增加防风沙门斗的设计方案，如图1所示，防风沙门斗相当于一个缓冲隔断区，能够有效的防护舱内不被风沙侵扰。而门斗的设计有外门斗和内门斗之分，门斗数量又有单个门斗、两个门斗以及多个门斗之分，具体需要选用哪种设计方案，这就需要根据舱内所具有的可用空间以及对应业主需求来设计。

图1 防风沙门斗

2.1 外门斗设计方案

外门斗，就是一种把防风沙门斗置于舱外的设计方案，如图2所示，此种情况是由于舱内空间不足，不足以在舱内放置一个门斗，或者在舱内放置一个门斗后，会与舱内二次设备出现干涉的情况。此种情况如果工作人员要进入到舱内，就要先打开外门斗的门，进入到门斗内，在关闭外门斗的门，然后在打开舱体的门进入到舱内。这样的话，在外门斗的隔断缓冲作用下，沙尘只能进入到外门斗内，而不会进入到舱内，进而能够使得舱内的环境条件得到保证。

图2 外门斗设计方案

此种方式的好处是，门斗不会占用舱内有效空间，舱内空间能够最大化利用，缺点是门斗放到舱体外侧，使得舱体的整体尺寸有所增加，而且由于门斗凸出舱体一部分，使得美观性方面有些差，而且为了不影响运输，外门斗需要到施工现场安装固定，相对增加了一定的现场工作量。

2.2 内门斗设计方案

内门斗，就是一种把防风沙门斗置于舱内的设计方案，此方案又分为内门斗门正开设计方案（如图3(a)所示）和内门斗门侧开设计方案（如图3(b)所示）。当采用内门斗的设计方案时，工作人员想要进入到舱内，首先就要打开预制舱舱门，进入到门斗内部，在关闭预制舱舱门，然后在打开内门斗的门进入到舱体内部。这样的话，在内门斗的隔断缓冲作用下，沙尘只能进入到内门斗内，而不会进入到舱内，进而能够使得舱内的环境条件得到保证。

图3 内门斗设计方案

采用内门斗设计方案的前提是舱内空间足够，能够放的下门斗。当舱内二次屏柜数量相对较多，没有侧放的服务器柜的情况下，可采用内门斗门正开的方案；当舱内二次屏柜的数量相对较少，或者有侧放的服务器柜的情况下，一般可采用内门斗门侧开的方案。

采用内门斗的好处是预制舱整体尺寸没有改变，内门斗在出厂前都会安装固定好，不会增加施工现场的工作量，其中内门斗门正开设计方案的好处是，预制舱舱内屏柜数量可以尽量多放，但是门斗的门在打开时，会与预制舱侧壁上的空调等元器件有有些微干涉，采用内门斗门侧开设计方案的好处的，门斗的门，以及服务器的门打开都会很方便，不会有干涉情况出现，但是这种情况，舱内放置二次屏柜的数量相对少一点。

结语：本文结合我国西北地区大风沙等恶劣环境条件，提出了防风沙门斗的设计方案，防风沙门斗的使用，能够有效的减少风沙灰尘等恶劣环境对预制舱内设备的影响，降低出现安全隐患的概率，而选择合理的防风沙门斗的形式以及数量，也能进一步达到优化舱体设计的目的，为智能变电站的建设提供一个更加良好的运维环境。