一種溫控式繼電保護(hù)戶外試驗(yàn)平臺(tái)的研制

葉東華，洪炎斌，柳楊

(國網(wǎng)漳州供電公司，福建 漳州 363000)

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，變電站的數(shù)目這幾年呈現(xiàn)劇增的趨勢(shì)，戶外繼電保護(hù)調(diào)試工作任務(wù)越來越繁重。南方地區(qū)夏季氣溫普遍偏高，且周期長，由于陽光直曬、地表返熱等原因，造成戶外溫度較高，運(yùn)行環(huán)境惡劣。調(diào)試儀器長時(shí)間裸露在陽光直射中，容易過熱、加快絕緣老化，甚至故障。本文針對(duì)此問題，提出一種溫控式繼電保護(hù)戶外試驗(yàn)平臺(tái)的研制方案，有效地改善調(diào)試儀器戶外的運(yùn)行環(huán)境。

2 戶外試驗(yàn)平臺(tái)研制方案制定

2.1 戶外試驗(yàn)平臺(tái)總體方案

搭建繼電保護(hù)戶外試驗(yàn)平臺(tái)主要解決兩個(gè)問題:一是調(diào)試儀器重，不好搬運(yùn);二是調(diào)試儀器溫度高，易發(fā)燙。第一個(gè)問題可以采用目前現(xiàn)有的移動(dòng)小車平臺(tái)解決。針對(duì)第二個(gè)問題，本文考慮到三種方案:采用空調(diào)制冷;采用熱交換機(jī)制冷;采用風(fēng)扇制冷。這三種方案。

由表1可以看出，方案三技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡便、成本較低、易于實(shí)現(xiàn)，因此，選擇研制“采用風(fēng)扇散熱的試驗(yàn)平臺(tái)”。

根據(jù)圖1的分解方案，對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)的總體分案進(jìn)行了一、二級(jí)分解。經(jīng)過測(cè)量，現(xiàn)有調(diào)試儀器規(guī)格不超過60cm×60cm×50cm(長、寬、高)，重量不超過30公斤。因此，試驗(yàn)平臺(tái)的主體結(jié)構(gòu)采用的生產(chǎn)載物小車作為防護(hù)平臺(tái)搭載防護(hù)罩的方式。防護(hù)罩支架材料的對(duì)比情況如表2所示，面板樣式的對(duì)比如表3所示，風(fēng)扇類型的對(duì)比表如表4所示。

2.2 戶外試驗(yàn)平臺(tái)材料選擇

圖1 試驗(yàn)平臺(tái)方案分解圖

表2 支架材料對(duì)比表

表3 面板樣式對(duì)比表

表4 風(fēng)扇類型對(duì)比表

綜合上述對(duì)比結(jié)果，試驗(yàn)平臺(tái)最終采取了移動(dòng)小車平臺(tái)，防護(hù)罩采用不銹鋼材質(zhì)、百葉窗樣式，風(fēng)扇類型采用交流風(fēng)扇。

3 戶外試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)際制作

根據(jù)上文所提的方案，筆者進(jìn)行試驗(yàn)平臺(tái)的研制，最終成功搭建了戶外試驗(yàn)平臺(tái)。

3.1 戶外試驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)介紹

由圖2、3可以看出:該平臺(tái)包括移動(dòng)平臺(tái)、主體支架、散熱面板、綜合溫控系統(tǒng)等。移動(dòng)小車平臺(tái)的底部設(shè)有滾輪，采用實(shí)際尺寸為:60×100cm的移動(dòng)平臺(tái)作為綜合試驗(yàn)平臺(tái)搭載的主體結(jié)構(gòu)。支架主體為不銹鋼材料，其特點(diǎn)相對(duì)重量較重，但是具有堅(jiān)固耐用、抗腐蝕、擴(kuò)展性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，主體支架的頂部采用可調(diào)節(jié)的支撐桿，使頂部因工作需要可以選擇不同的試驗(yàn)開度(可調(diào)節(jié)支撐桿最大可伸長為25cm，頂部最大角度為50°)。散熱面板采用了可調(diào)節(jié)開度的百葉窗式的面板，該散熱面板具有質(zhì)量輕、堅(jiān)固性好的特點(diǎn)，同時(shí)該設(shè)計(jì)具有較好的空氣對(duì)流效果，并可以隔離陽光的直曬。綜合溫控系統(tǒng)，包括了溫度傳感器和風(fēng)扇系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)采用的溫度傳感器為2個(gè)，分別裝設(shè)在試驗(yàn)平臺(tái)的左右側(cè)，電壓采用交流220V，風(fēng)扇在小車底部正中位置安裝一臺(tái)，在后側(cè)板支架上安裝2臺(tái)，風(fēng)扇采用不對(duì)稱安裝，保證平臺(tái)內(nèi)的環(huán)境溫度可控可調(diào)。

圖2 試驗(yàn)平臺(tái)示意圖

圖3 溫控系統(tǒng)原理圖

3.2 戶外試驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)效果檢驗(yàn)

試驗(yàn)平臺(tái)研制成功后，筆者多次運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)際，并于2014年夏天對(duì)其溫控性能進(jìn)行測(cè)試，如表4所示。

從表4可以看出，在該地夏季陽光直射的地方，戶外的實(shí)際溫度可達(dá)37℃左右，當(dāng)不使用試驗(yàn)平臺(tái)，直接在戶外進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)備調(diào)試時(shí)，設(shè)備的溫度可達(dá)44℃以上，同時(shí)此時(shí)設(shè)備還經(jīng)受著陽光的直射。而繼電保護(hù)調(diào)試儀精密、昂貴，在高溫或陽光直射的環(huán)境下，設(shè)備的老化速度非常快。當(dāng)使用繼電保護(hù)綜合試驗(yàn)平臺(tái)時(shí)，設(shè)備的溫度和戶外溫度相差無幾，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于無試驗(yàn)平臺(tái)時(shí)的溫度，同時(shí)試驗(yàn)平臺(tái)也有效地避免了陽光對(duì)繼保設(shè)備的直射。綜合而言，該戶外試驗(yàn)平臺(tái)具有以下優(yōu)點(diǎn):

表4 2014年戶外試驗(yàn)平臺(tái)性能測(cè)試

(1)試驗(yàn)平臺(tái)的底部設(shè)有四個(gè)萬向輪，試驗(yàn)人員在工作時(shí)可將所以試驗(yàn)調(diào)試設(shè)備放置在平臺(tái)上，通過所附把手可將平臺(tái)直接推到戶外需要調(diào)試的匯控柜位置，相對(duì)于以前的搬運(yùn)，可大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(2)試驗(yàn)平臺(tái)所選的溫控設(shè)施為溫度傳感器和交流風(fēng)扇系統(tǒng)，該系統(tǒng)可自動(dòng)控制平臺(tái)內(nèi)溫度，減少了人員的直接操作，通過強(qiáng)制對(duì)流，溫控效果滿足要求，同時(shí)成本低廉，機(jī)體可適應(yīng)性強(qiáng)。

(3)試驗(yàn)平臺(tái)采用可調(diào)節(jié)支撐桿，頂部的開度可以根據(jù)現(xiàn)場需要自由選擇，通過調(diào)節(jié)，試驗(yàn)儀器界面可以有很好的視野，避免陽光對(duì)設(shè)備直射的同時(shí)又滿足采光性要求。

(4)試驗(yàn)平臺(tái)的散熱面板采用可調(diào)節(jié)開度的百葉窗式的面板，這種散熱面板在工作時(shí)具有較好的空氣對(duì)流效果。

4 總結(jié)

本文提出一種溫控式繼電保護(hù)戶外試驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，并成功研制。該戶外試驗(yàn)平臺(tái)克服了現(xiàn)有試驗(yàn)技術(shù)條件的不足，減輕了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了繼電保護(hù)調(diào)試效率，避免戶外高溫情況下調(diào)試儀器的過溫老化情況。

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