變電站匯控柜內(nèi)溫濕度裝置遠控功能的實現(xiàn)

賀良玉

（國網(wǎng)山西省電力公司呂梁供電公司,山西呂梁033000）

1 引言

傳統(tǒng)變電站當中，通過模塊化的方式，將繼電保護系統(tǒng)裝到相應(yīng)的保護室內(nèi)，通過保護室對變電站的一次設(shè)備進行保護。而在社會快速發(fā)展的背景下，二次保護裝置也出現(xiàn)了一些改變，即從功能的角度出發(fā)，將其劃分成了合并單元與智能終端，并在一次設(shè)備旁邊，直接安裝相應(yīng)的匯控柜即可。采用這種方法對一次設(shè)備進行保護時，需要在變電總站對各匯控柜進行控制，這樣不僅降低了控制效率，同時還提升了控制質(zhì)量，因此，對變電站匯控柜內(nèi)溫濕度裝置遠控功能的實現(xiàn)進行研究具有重要意義，為變電站安全穩(wěn)定的運行提供了幫助。

2 變電站匯控柜戶外運行環(huán)境分析

匯控柜通常應(yīng)用在自然條件下，受到自然條件因素的影響，常常會使其內(nèi)部溫濕度出現(xiàn)變化，進而干擾了匯控柜的保護功能。因此，了解變電站匯控柜戶外運行環(huán)境情況，可以為匯控柜在實際當中發(fā)揮出最大的作用提供信息支持[1]。所以，本文以山西為例，對匯控柜運行環(huán)境進行了分析。從氣候的角度來說，山西屬于暖溫帶、中溫帶大陸性氣候，年平均溫度為-4～4℃之間，并且從北向南，溫度逐漸升高，最高氣溫可到40℃以上，說明山西地區(qū)熱量資源非常豐富。山西位于大陸東岸的內(nèi)陸，外緣有山脈環(huán)繞，因而難于受海風的影響，形成了比較強烈的大陸性氣候。同時，又由于受內(nèi)蒙古冬季冷氣團的襲擊，北部比較寒冷，由此形成了山西的氣候特征：冬季長而寒冷干燥，雨雪稀少；夏季短而炎熱多雨，盛行東南風，降水主要集中在汛期7、8、9三個月，占全年降水量的65%～80%；春季日溫差大，風沙多而干旱，蒸發(fā)量較大；秋季短暫，氣候溫和晴朗。且全省降水受地形影響很大，山區(qū)較多，盆地較少。

3 變電站匯控柜溫濕度控制裝置介紹

電站匯控柜溫濕度控制裝置內(nèi)安裝了溫濕度控制器，并直接與匯控柜內(nèi)的額溫濕度傳感器連接，當其第一常開觸點（用J1表示）與第一交流接觸器（用K1表示）的常開觸點串聯(lián)后，再與濕度控制器的第二常開觸點（用J2表示）并聯(lián)，同時溫濕度控制器的第二常開觸點還與第一交流接觸器的線圈一起串聯(lián)在匯控柜的制冷機的供電電路中。此外，溫濕度控制器的第三常開觸點與第二交流接觸器（用K2表示）的常開觸點串聯(lián)后，與溫濕度控制器的第四常開觸點并聯(lián)，同時溫濕度控制器的第四常開觸點與第二交流接觸器的線圈一起串聯(lián)在匯控柜的加熱器的供電電路當中。以降溫控制為例，該裝置的控制方法如下：

制冷模塊開啟：控制裝置運行之前，分別對各觸點的執(zhí)行參數(shù)進行設(shè)置，其中，J1為25℃，J2為30℃。當控制裝置運行后，溫度穿管器會采集匯控柜內(nèi)的信息，并通過對這些信息的分析，確定出匯控柜內(nèi)的實際溫度，當溫度為25℃時，J1關(guān)閉，但由于J2處于開啟的狀態(tài)，依然構(gòu)不成控制回路，制冷機不會運行。當溫度繼續(xù)上升，達到30℃以上后，J2關(guān)閉，使得K1通電，從而構(gòu)成了控制回路，在制冷機開啟的同時，電路進行自鎖。制冷模塊終止。當溫度降低下降后，降低到25～30℃之間時，J2斷開，而J1持續(xù)閉合，制冷機依然能夠運行，并維持自鎖。溫度繼續(xù)下降，降低到25℃時，J1斷開，K1構(gòu)不成回路，制冷機終止運行。加熱以及濕度控制原理與上述控制方法基本相同。

4 變電站匯控柜溫濕度控制裝置的特點與遠程控制分析

4.1 電站匯控柜溫濕度控制裝置的特點

在當前經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，智能變電站已經(jīng)鋪設(shè)到了山西的各個地區(qū)，但是依然存在少數(shù)地區(qū)，依然以GIS站為主。隨著智能變電站規(guī)模的不斷擴大，為了確保整個電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，還加強了對匯控站的應(yīng)用。但在匯控柜內(nèi)的溫控附件進行設(shè)計時，還未制定出相關(guān)的參保標準，生產(chǎn)商為了減少生產(chǎn)資金的使用，山西省以風機型匯控柜，以及熱交換器型匯控柜為主，這兩種匯控柜應(yīng)用的過程中，6～8月份不僅溫度較大，而且濕度偏高，從而影響了柜內(nèi)的正常環(huán)境，將會對電氣設(shè)備造成較大的干擾，不利于整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

4.2 電站匯控柜溫濕度數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

為了掌握電站匯控柜溫濕度控制裝置遠程工資的實際情況，本文以山西省某110KV智能變電站為主要研究對象，對電站匯控柜溫濕度控制裝置進行了分析。首先，根據(jù)分析的要求，在變電站內(nèi)選取相應(yīng)的部位作為監(jiān)測點，并根據(jù)背陰的原則，在這些監(jiān)測點上安裝就地溫、濕度采集裝置，通過該裝置準確測量出各監(jiān)測點的溫濕度變化情況。監(jiān)測的過程中，工作人員應(yīng)以30min為間隔，定期查看數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)記錄下來。之后，根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，繪制出相應(yīng)的圖像，如圖1所示。

由圖可知，從溫度的角度來說，6～8月份最高，最高溫度可達40℃，且三個月的最低溫度均在30℃以上。而濕度雖然變化較大，但無明顯規(guī)律。但濕度相對較為集中，在60%左右的時間內(nèi)，濕度超過60%。

圖1 某和智能變電站2016年7月～2017年5月的溫濕度情況

通過監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，可做出匯控柜溫濕度統(tǒng)計表，如表1所示，以及溫度變化曲線，如圖2所示。

表1 2016年7～8月匯控柜外溫濕度情況

圖2 2016年7～8月溫度變化情況

由該圖表可知，熱交換柜內(nèi)的溫度明顯較高一些，并且與戶外溫度相比，溫度均維持在4.7℃左右，波動不是很大，表明控制柜的效果較為穩(wěn)定。

此外，以2h為間隔，繪制出某天熱交換柜內(nèi)外溫度差異圖，如圖3所示。由該圖可知，對于高溫拐點來說，滯后于外界5h左右，超前于日落1.5h；對于低溫拐點來說，滯后于外界1.5h，超前于日出1.5h。

圖3 某天熱交換柜內(nèi)外溫度差異圖

5 結(jié)論

綜上所述，在我國電力系統(tǒng)快速發(fā)展的背景下，加強了對匯控柜內(nèi)溫濕度的要求，需要匯控柜內(nèi)安裝性能良好的溫濕度控制裝置。而本文以此為基礎(chǔ)，通過對山西地區(qū)氣候條件的分析，結(jié)合匯控柜溫濕度控制裝置介紹與控制方法，以實際案例對其控制效果進行了分析，通過分析發(fā)現(xiàn)，該匯控柜溫濕度控制裝置性能良好，能夠有效對匯控柜內(nèi)的溫度進行控制。