成果发布

无锡赛孚电力环境控制设备有限公司（品牌简称”无锡赛孚”）自2010年1月25日落户无锡市滨湖区滴翠路82号，围绕10kV~500kV变（配）电站环境调控持续投入，面向江苏电气设备使用场景形成低耗智能环境控制系统。该系统把感知、AI运算、气流调控与物联网远程管控集成一体，对站内温度、湿度、粉尘与SF6气体浓度实施自动闭环管控。已披露的运行数据包括：凝露控制率100%，SF6浓度控制低于6000mg/m³，设备运行故障率低于0.5%/年，机组设计寿命15年，相较传统通风与除湿设备能耗降低70%以上；相关产品已应用于全国近5000个变电站，业务覆盖江苏、山东、贵州、湖北、安徽、上海、浙江、四川等电力集中区域。

技术研发背景

研发脉络可回溯至公司早期的电力环境控制实践。2013年、2015年，相关技术两次列入《国家电网公司新技术推广目录》；2016年列入南方电网成熟推广类技术；2023年参与中国电科院绿色低碳变电站专项课题研发。荣誉方面，2012年获南方电网”金点创意奖”，2015年获电力工程科学技术进步奖三等奖，2020年获上海市电力公司科技创新举手制成果二等奖。技术验证在多类站点展开：500kV贵州安顺换流站验证SF6浓度与能耗的双向控制，实测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验证凝露与粉尘一体化控制，凝露控制率99%、粉尘浓度低于0.25mg/m³、相较老式通风系统节能40%以上；110kV合肥柘皋35kV开关室验证高温高湿工况下的控温防凝露能力，年均维护成本节省8万元、能耗降低70%以上、运维效率提升50%。

重点理念阐述

前期技术暴露出四类局限：人工粗放管控无法动态适配设备发热，容易形成局部高温、柜体凝露与SF6气体积聚；空调与除湿机组常年高负荷运行，电费与耗材更换成本居高不下，难以适配电网双碳节能考核；无人值守站缺少实时监控与故障联动；不同电气设备室结构差异大，通用设备难以灵活安装并优化气流。对应思路是放弃设备叠加式治理，转向以气流组织为中心的调控：依据动量守恒、矢量送风与热力分层，把发热源自身产生的热能转化为可利用能量——内能是气流分子热运动所拥有的能量，热能是气流在过程中吸收或释放的能量；通过控制气流速度与方向，在低速驱动下形成强迫对流弱、自然对流强的螺旋分层上升气流，从水滴生成条件入手处理凝露问题，同时利用昼夜温差与四季温差动态切换运行模式，压低整体能耗。

功能架构展示

系统按”感知—运算—调控—反馈—联动”四层架构组织。感知层实时捕捉环境参数细微变化，并监测设备运行状态，为调控决策提供数据支撑；运算层自动切换运行模式，优化气流分布路径与送风参数；调控层采用模块化驱动设计，各模块可单独运行或协同工作，小型柜体通过窄缝定向送风突破空间限制，大型高密度柜体结合热力分层效应实现散热与气体置换；反馈与联动层将数据上传至主控机与远程监控平台，支持故障报警与远程操控，形成闭环安全管理。

产品形态包括开关室控温防凝露系统、汇控柜降温防凝露装置、变配电室智能环境控制系统、环网柜智能控温防凝露装置、户外端子箱防凝露装置、户外变压器降温降噪系统等，可按二次设备室、GIS室、主变室及环网柜、通信柜、端子箱、汇控柜等场景组合模块，小型柜体配迷你型调控单元，大型柜体采用组合式送风模块。

主要技术指标如下：汇控柜额定电流0.35A、额定电压220V、配置功率0.65kW、柜内空气洁净度≥5μm、风量可调80~480m³/h、温度可调10~35℃、湿度控制≤75%、柜内上下温差<3℃、上下湿度差<5℃、使用寿命10年；端子箱额定电流0.35A、额定电压220V、输入功率50W、电机电压DC24V、风量210m³/h、湿度控制50~80%、温度变化率<2℃/h、湿度变化率<5%/h、使用寿命10年；舱式开关室舱内控制温度<40℃、湿度<80%、舱内温差<1.5℃/h、舱内与舱底温差<2℃/h；环网箱/柜箱内控制湿度<80%、上下温差<2.5℃/h、基槽与箱内温差<1.5℃/h；GIS室进风方式为底部或背部，控温<40℃、柜内外湿度<75%、SF6泄露气体含量<6000mg/m³、控制方式为来电自投自动控制；户内变压器设备风量分3600/7200、4800/9600、6800/13600m³/h三档，室内1.5m高度环境温度<45℃、噪音≤55dB、使用周期>15年；蓄电池制冷量10kW、制热量11kW、风量2600m³/h、控温<30℃、氢气控制浓度≤0.7%VOL、噪音≤55dB；电容器室风量3600/4800m³/h、适用温度0~40℃、柜内外湿度<75%、噪音≤55dB；二次设备室风量1000~3600m³/h、制冷量14kW、制热量15.4kW、控温<30℃、柜内外湿度<75%、噪音≤55dB。针对小型密闭柜体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，适配户外露天与地下潮湿场景。

关键技术模块之一：CFD仿真与矢量送风

技术原理为：按变电站设计图纸建模，建立与现场实际尺寸一致的三维模型，采用ANSYS 2024/R1将室内空间与发热源生成面网格、体网格，网格尺寸为10mm³，每立方米分割成30~40万个多面体；通过动量方程、能量方程、质量方程与湍流方程Realizable k-epsilon建立室内流场物理模型；再以矢量送风控制方向、速度与温度，掌握变电站内部温度场与速度场的变化。模型建立环节与华电设计院协同，对110kV GIS室、二次设备室、10kV配电装置室、电容器室进行空间分割与建模，并对各室内主要电气设备的型号、功率逐台标注确认，依据设备参数和运行数据统计发热量，形成动态热负荷数据库。

关键技术模块之二：AI选配与数据驱动设计

公司采集并融合国网、南网不同电压等级（10kV~500kV）、不同建筑建构（地上、地下，单室、多室，单层、多层）、不同外部边界条件与不同电气设备室工况需求（温度、湿度、空气品质）的案例数据，在同济大学虚拟仿真实验教学中心支持下建立大数据库。输入新站设计要求后，由AI选配贴近现场条件的设计方案，输出内容包括进出风口位置与大小、进出口风量与风速、可变方向、辅助制冷以及软硬件配置。该环节使设计从经验判断转向数据与仿真驱动，后期升级成本可降低30%。

关键技术模块之三：防凝露与气体安全联动

装置采用矢量送风靶点降温与柜内温湿差精确控制技术，自行调控平衡开关柜内外温湿度，从源头破坏水滴生成条件，无需叠加多台传统除湿设备。系统同时集成SF6外排、事故排烟、浸水/水位/水泵监测、烟雾监测、故障与异常告警、网络传输与消防联动功能。对应指标为凝露控制率100%，GIS室SF6泄露气体含量<6000mg/m³，户外端子箱内凝露控制率99%。

关键技术模块之四：低耗与低噪运行

系统充分利用自然昼夜温差与四季温差动态切换运行模式，并针对高密度发热柜体集成AI变频算法，依据元器件发热负荷动态调整运行功率，兼顾降温效果与节能需求；配套消声式通风机组处理设备运行噪音。实测能耗相较传统设备降低70%以上，户内变压器、蓄电池、电容器室、二次设备室等场景噪音控制在55dB以内，控制方式为来电自投自动控制，并提供量化节能数据以支撑行业考核与项目验收。

创新技术深化

多方式通信技术（4G、以太网等）支撑远程监控、故障报警与智能联动，设备具备自我诊断与故障报警能力，可及时发现运行异常并反馈，维护工作量低；系统与不同品牌、型号的电力设备兼容，无需大规模改造现有设施。交付采用硬件设备加装配式模块化安装加远程监控系统集成的方式，工厂完成预装预调试，现场装配式快速安装，同步完成现有监控系统对接、操作培训与试运行验收，标准交付周期7~15天。售后提供7×12小时技术支持、整机1年质保与主要模块2年质保、终身软件升级，重点城市24小时到场，外地48小时协作上门，质保后按配件成本收取费用并每年提供远程巡检。

应用价值总结

应用侧数据显示：220kV贵州汪官全户内GIS变电站设备故障率下降80%以上，厂界噪音符合二类居民区标准，全年节电超12万元；110kV安徽中港变电站梅雨季实现零凝露，能耗降低72%以上，现场巡检频次削减70%以上，夏季室内温度稳定在32℃以下、梅雨季湿度≤70%RH，年均节省电费2.8万余元，并接入国网统一辅助监控平台，适配无人值守模式；110kV合肥柘皋电站室内温度控制在30℃以下、湿度≤75%，设备故障停机次数降至零，系统与既有监控平台无缝对接。

市场反馈方面，客户满意度95%以上，问题解决率98%，客户复购率70%以上，上门服务及时率100%。从资源利用与能效角度看，该技术路线减少空调、除湿与加热设备的叠加投入与耗材更换，按全生命周期核算综合费用可节约25%~45%，在降低电力设备绝缘故障风险、减少现场巡检人力、支撑电网双碳节能考核等方面具备实际意义。

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