Page 53 - 电力与能源2021年第八期

孙蒙蒙, 等: 500kV 地下变电站冷水机组运行性能分析及改进方向 4 9
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足, 必须关闭部分末端空调机组才能保障重要设 高温、 高压蒸汽送到冷凝器, 在冷凝器中冷却液化,
备间的温度要求。 再经膨胀阀降压进入蒸发器, 如此周而复始地循环。
对于电气设备而言, 环境温度过高, 不但会严
3 静安变电站冷水机组实际运行现状
重缩短设备的使用寿命, 而且还会影响保护装置
的稳定性、 动作的可靠性、 计量的准确性, 甚至造 在设 计 状 态 下, 每 台 冷 水 机 组 的 制 冷 量 为
成绝缘老化等情况; 湿度过高, 会降低电气设备的 620kW , 冷却水进 / 回水温度为 36℃ / 41℃ , 冷冻
绝缘强度, 加快金属材料的锈蚀, 降低设备性能和 水供 / 回水温度为 7℃ / 12℃ , 静安变电站共安装 4
使用寿命, 甚至造成电气故障。同时当筒体内相 台水冷的冷水机组( 三用一备)。静安变电站集中
对湿度为 75%~95% , 温度为 25~30℃ 时, 有利 冷水系统的现场实物图如图 2 所示。
于加快霉菌滋生导致空气混浊有霉味, 对站内工
作人员构成身体危害。
针对存在的这些问题, 目前采取的措施主要
是从结果出发, 缺少系统层面的整体分析及改进。
因此, 需要结合静安变电站的实际运行情况, 进行
分析归纳, 并提出相应的改进方向。

2 冷水机组工作原理

静安变电站集中冷水系统的主机采用约克水
冷双螺杆式冷水机组, 其工作原理如图 1 所示。

图 2 静安变电站冷水机组的现场实物图
对 2020 年 6 月 15 日至 8 月 14 日静安变电
站冷水机组冷冻水和冷却水供 / 回水温差进行统
计的结果如表 1 所示。
在设计状态下, 冷却水进 / 出水温度为 36℃ /

41℃ , 冷 冻 水 供 / 回 水 温 度 为 7℃ / 12℃ 。从 表 1
可以看出: 静安变电站冷水机组所制出冷冻水出
图 1 水冷螺杆式冷水机组工作原理图
( 1 ) 冷冻水循环系统: 在蒸发器内制冷剂吸收 水最 低 温 度 为 9.1℃ , 冷 却 水 出 水 最 高 温 度 为
循环冷冻水的热量, 循环冷冻水的温度降至 7℃ , 40℃ , 冷冻水温差最大值为 4.5℃ , 冷却水温差最
后送至各空调终端机, 在空调终端机内冷却空气 大值为 2.9℃ 。无论温差, 还是供水温度都偏离
的过程中冷冻水吸热升温, 然后返回蒸发器开始 设计值比较大。
下一个循环。
4 冷水机组效率分析
( 2 ) 冷却水循环系统: 在冷凝器内制冷剂传递
热量至循环冷却水, 循环水的温度升至 41℃ , 后 在夏季, 循环水泵室内热量是室外环境、 电机
送至冷却塔, 在冷却塔内通过风冷和水冷给冷却 自身产生热量、 循环水管内热水的热量这三者的
水降温, 然后返回冷凝器开始下一个循环。 叠加, 导致循环水泵室的温度最高可达到 43℃ ,
( 3 ) 制冷剂循环系统: 制冷剂在蒸发器内吸收 相对湿度超过 90% , 持续高温导致循环水泵一直
冷冻水的热量汽化成蒸汽, 蒸汽在压缩机内压缩为 处于渗漏油状态, 故障率增加。同样的情况, 冷水
表 1 冷水机组各侧水温及温差 ℃
室外最高温度 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
冷冻水供/回水温度 9.6 / 14.1 9.5 / 11.6 9.6 / 12.1 9.6 / 13.8 9.1 / 12.2 9.5 / 11.6 9.5 / 11.6 9.2 / 11.7 9.7 / 12.3 10.5 / 13.3 12.9 / 16.2
冷却水供/回水温度 34.1 / 36.228.2 / 29.636.1 / 37.936.2 / 38.0 27.2 / 29.231.9 / 33.632.3 / 33.731.5 / 33.332.5 / 34.533.4 / 35.7 37.1 / 40
冷冻水供/回水温差 4.5 2.1 2.5 4.2 3.1 2.1 2.1 2.4 2.6 2.8 3.3
冷却水供/回水温差 2.1 1.4 1.8 1.8 2 1.7 1.4 1.8 2 2.3 2.9