关于西北地区风能电站及光伏逆变器SVG室设备通风防沙尘防雨水的讨论

关于风能电场及光伏逆变 SVG 室设备通风防沙尘防雨水工程改造论析 据统计，截止 2013 年底，全国 22 个主要省市已经累计并网共 741 个大型光伏发电项 目，主要分布在我国西北地区。累计装机容量排名前五的省份分别为甘肃、青海、新疆、 宁夏和内蒙古。这 5 省之和约占全国光伏电站总量的 80。而这 5 省又恰恰是风沙灰尘严 重的地区。也就是说，大部分光伏电站的应用环境还是非常恶劣的。其中逆变器设备及逆 变器房的积灰和灰尘问题显然没有被明显重视，于是给运维带来了非常大的工作量，特别 是西北风沙严重地区，如甘肃、宁夏、青海等地区的大型地面电站，大量的人力、成本都 耗费在了处理风沙和灰尘上。那么灰尘从哪儿来，堆积有多严重，究竟对电站有何影响， 下面我们将一起探讨。 首先我们了解一下灰尘哪里来来源主要有二个一是常规的土建房或集装箱式机房 宣称防护等级 IP54，但因机房普遍采用直通风式散热方案，实际只能达到 IP44 或者更低， 无法阻挡灰尘和腐蚀性气体进入逆变器。其进风口的冷却风扇，会不断的从外界吸入气体， 形成循环以降低热量。这样空气中的灰尘，沙尘，微粒，毛发等东西都被一起吸了进来。 我国大部分地面光伏电站集中在西北地区，该地区自然环境恶劣，经常发生沙尘暴，实际 情况更加严重。二是静电，逆变器本身也带有冷却风扇，也会将房间内的沙尘吸附进机箱 内部。灰尘被机箱内部的电子设备产生的静电所吸附。因此，可以看见逆变器房以及房间 内的电子设备、电器元件及风扇周围都吸附了大量的灰尘。 西北某电站逆变器房 那么灰尘的堆积，对设备有什么危害呢经过调查几个国内集中式大功率逆变器电站情况， 我们发现，很多逆变器在使用一段时间后，容易出现关机，控制失效，内部异常打火失效， 严重的还会出现起火燃烧，造成重大的财产损失。分析问题起因，大部分同灰尘相关。最 近西北电站出现的集装箱逆变器房火灾，主要原因就是因为灰尘堆积造成散热不良引起的。 灰尘普遍存在于空气中，能够引起印制板组装的失效或导致内部接触器接触不良。由于这 种灰尘颗粒细小，现阶段，采用常规的技术不可能被机房或设备防尘网彻底过滤。所有垂 直表面沉积的这些精细微粒，一般直径 0.5um，组成了设备内部主要的污染物。 那么如何防护和抵御风沙进入机房呢防尘网可有效改善设备的积尘情况，但不能完 全阻挡灰尘进入。集装箱和逆变器防尘网一般采用 G4 等级或者 50PPI 滤网；逆变器在白天 工作时，大功率风扇高转速，将外部灰尘带入机房内部，其中部分颗粒堆积在机房地上， 部分堵在防尘网，部分细的灰尘颗粒还是进入到机柜内部。在西北风沙地区，23 个月内 就需要更换或清洁滤网；一旦维护和清理不及时，防尘网堵塞会造成机房进风量较少，散 热急剧恶化，机房温度升高。逆变器由于散热不良而导致输出功率降低，甚至关机，如果 降额和保护机制不健全，也有可能导致烧机甚至火灾事件。当机房防尘环境较差时，除尘 频率应提高。同时除尘还需要专业的人员，防止对内部单板或电气等造成损伤。每台集装 箱或机房防尘网维护时间0.5 小时，2 个月一次的防尘网维护，意味着电站需要配置专门 人员长期维护防尘网，这样就大大增加了运维成本了那么有没有一种更好更高效更节省 成本的防护方案呢 答案是有的，华创新风（广东）科技有限公司有款名为“综合防护一体化通风过滤窗” 可以解决这一难题。该窗为铝合金百叶窗设计，叶片为 Z 型或 S 型结构，叶片为环环相扣， 强制改变进风的走向为非直线路径，经过多次拐弯通道由室外进入到室内，强有力的抵御 沙尘颗粒随风进入到室内，沙尘颗粒及雨水碰撞到叶片的时候，自动反弹往外流出来，另 外百叶窗根部开设有排水孔，有雨水溅入后，水自动从底部的排水孔往外流出，具有较强 的防雨、防水、防雪、防沙功能。以任意方向和角度对百叶窗进行喷水均能做到滴水不进。 同时百叶窗后端加装有高防护等级的滤尘网，能有效过滤掉从室外进入到室内的空气中自 带的灰尘，保证室内空气干净，避免室内电气设备及相关器件受灰尘侵扰；滤尘网可以方 便用户定期的拆卸清洗或更换。 华创新风综合防护一体化通风过滤窗 SVG 系超大功率的电气设备，SVG 室需要形成强大的进风和出风来满足通风散热需求， 故 SVG 机房的室外和室内将产生强大的负压，在 SVG 正常运行过程中，室外的沙尘极容易 被吸进去，冬季的时候，雨水和雪也将被吸进去，因此进行防护改造迫在眉睫。