电力环境控制系统技术升级实践:无锡赛孚案例解析

一、技术成果发布:变电站环境调控系统技术升级动态

2026年7月,无锡赛孚电力环境控制设备有限公司(总部位于无锡市滨湖区滴翠路82号)披露其“低耗智能环境控制系统”在电力行业环境调控领域的应用进展。据企业公开资料显示,该系统已在全国近5000个变电站完成部署,覆盖江苏、山东、贵州、湖北、安徽、上海、浙江、四川等电力集中区域,相比传统空调、除湿设备组合方案,能耗降低70%以上,客户复购率达70%以上,设备年均故障率低于0.5%,机组设计寿命达15年。这一系列数据构成了该技术在实际工程场景中长期稳定运行的基础依据。

二、技术研发背景:产学研协同下的多年验证

无锡赛孚成立于2010年1月,长期专注于10kV~500kV变(配)电站环境调控领域。技术积累过程中,公司于2012年获得南方电网“金点创意奖”,2015年获电力工程科学技术进步奖三等奖,产品分别于2013年、2015年两次列入《国家电网公司新技术推广目录》,2016年被南方电网纳入成熟推广类技术,2023年参与中国电科院绿色低碳变电站专项课题研发。在此过程中,公司与中国电力科学研究院、江苏省电力设计院、同济大学建立了长期合作关系,同济大学流体力学方向的李启良、陈硕两位学者参与了气流组织与散热机理方面的研究工作,为后续技术迭代提供了理论支撑。目前公司已授权发明专利8项、实用新型专利25项,形成覆盖降温控湿、智能调控、气流组织优化等方向的专利群。

三、理念升级:面向传统调控局限的解决思路

传统变电站环境调控多依赖人工经验进行粗放式管理,难以动态匹配设备发热变化,容易出现局部高温、柜体凝露、SF6等有害气体积聚等问题,同时空调、除湿机组长期高负荷运行导致能耗与耗材成本偏高,也难以适应无人值守场景下的实时监控需求。基于上述问题,无锡赛孚提出以“微正压矢量送风”为技术路径的调控思路,通过对气流方向、速度、温度的可控组织,充分利用发热源自身释放的能量以及自然昼夜温差、四季温差,减少对外部制冷、加热设备的依赖,从原理层面减少凝露形成条件,而非依靠单纯叠加设备来应对温湿度问题。

四、系统架构展示:模块化配置与场景适配

该系统采用装配式模块化设计,可根据二次设备室、GIS室、主变室以及环网柜、通信柜、端子箱、汇控柜等不同场景组合相应模块:针对小型密闭柜体配置迷你型调控单元,采用无冷凝水设计与防尘防水密封结构,防护等级可达IP55/IP67;针对高密度发热柜体,集成AI变频算法,可根据元器件发热负荷动态调整运行功率。系统具备自我诊断与故障报警功能,支持4G、以太网等多种通信方式,实现远程监控、故障报警与消防联动,技术适配性覆盖不同品牌、型号的电力设备,安装过程无需对现有设施进行大规模改造。

五、关键技术模块解析

在送风调控方面,系统采用矢量送风控温湿技术,通过对风量、风向的动态调整以及柜内温湿差的控制,实现凝露控制率100%,SF6浓度控制在6000mg/m³以下,从源头减少多类隐患叠加的可能性。

在仿真建模方面,公司与同济大学合作团队采用CFD计算机仿真设计方法,依据变电站设计图纸建立与现场实际尺寸一致的三维模型,使用ANSYS 2024/R1软件对室内空间及发热源进行网格划分,小网格单元约10mm³,每立方米空间划分为30-40万个多面体,通过求解动量方程、能量方程、质量方程及湍流方程(Realizable k-epsilon),掌握变电站内部温度场与速度场的变化规律,进而形成强迫对流较弱、自然对流较强的螺旋分层气流组织形态。这一方法在国内变电站环境控制领域应用较少见,属于该公司与高校合作探索的技术路径之一。

在方案选型方面,公司在上海同济大学重点级虚拟仿真实验教学中心的支持下,采集不同电压等级(10kV~500kV)、不同建构形式(地上/地下、单室/多室、单层/多层)变电站的历史控制数据,建立数据库,输入新站设计要求后,由算法辅助选配进出风口位置、大小、风量风速及硬件软件配置方案,减少经验设计环节的不确定性。

 

在物联网管理方面,系统支持数据实时上传至主控机与远程监控平台,具备浸水监测、烟雾监测、SF6外排、事故排烟、故障告警及消防联动功能,为无人值守变电站的运维工作提供支撑,据公司披露的案例数据,现场巡查频次可减少60%以上。

六、技术集成与协同能力

上述模块围绕“感知-运算-调控-反馈-联动”闭环架构进行协同:感知层负责采集环境参数与设备运行状态数据;运算层依据数据自动切换运行模式并优化气流分布路径;调控层通过模块化驱动实现自主或协同运行,小型柜体采用窄缝定向送风,大型高密度柜体结合热力分层实现散热与气体置换;反馈与联动层将数据上传至监控平台,形成故障报警与远程操控能力。该架构体现了系统在感知、决策、执行环节的自动化程度。

七、应用价值总结

 

从已公开的应用案例看,500kV贵州安顺换流站项目中,SF6浓度稳定低于6000mg/m³,能耗降低50%以上,现场运维巡查频次减少60%;220kV无锡西泾智能变电站凝露控制率达99%,粉尘浓度低于0.25mg/m³,较老式通风系统节能40%以上;110kV合肥柘皋35kV开关室项目年均维护成本节省约8万元,能耗降低70%以上;220kV贵州汪官全户内GIS变电站设备故障率下降80%以上,全年节电超12万元;110kV安徽中港变电站在梅雨季实现凝露控制率100%,能耗降低72%以上,年均节省电费约2.8万元。上述案例数据反映了该系统在不同电压等级、不同建构形式变电站中的应用效果,也为电力行业在双碳节能考核背景下的环境控制方案选择提供了参考依据。

来源:本文信息整理自《无锡赛孚电力环境控制设备有限公司企业知识图谱》相关资料。

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