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智能型测温除湿防凝露系统应用分析

admin 2018-12-19 技术论文 305 ℃ 0 评论

摘 要: 随着城市配电网中环网柜应用的不断增加,突出问题也随之凸显,文章叙述了户外环网柜的运行现状,得出凝露现象严重,导致设备受损。通过研究凝露现场的原因提出相对应的改善措施,经现场安装实施,效果显著。
文章出自山东工业技术 电子技术杂志 李 迅 , 杜 崴 , 朱程雯 , 胡梦捷(国网武汉供电公司武昌配电运检室 , 武汉 430061)


1 背景及意义
  随着城市配电网的不断发展,土地资源的紧缺,电缆化程度的提高,户外电缆设备应用日渐广泛,并成为配电网中的重要组成部分。
户外环网柜采用 SF6 负荷开关作为开断装置,按箱体结构分为单元间隔式和共箱式二大类。户外环网柜因具有结构紧凑,占地面积小,外形美观,可与周围环境协调配合等优点,在电网建设中所占比重越来越大。
  武昌配电运检室所辖户外环网柜已达 687 台,对环网柜的可靠性要求更高。武汉市属亚热带季风气候,河流湖泊多,空气湿度大,梅雨季节延续时间长等情况。造成户外设备凝露现象严重,尤其户外环网柜设备的操作机构、二次单元、自动化设备防护等级低,应对潮湿能力差,极易导致设备锈蚀、受损。
2 传统除湿方法
  针对目前,开闭所、环网柜等户外设备受潮湿影响比较严重,传统的除湿方法有诸多不便。比如用电加热器:对设备内部进行加热,以解决凝露现象,但是这种方法并不能从根本上消除凝露,原因在于这种方法只是增加空气中水蒸气的不饱和程度,并没有将柜内的水汽排出;用驱潮剂:在柜体内悬挂硅胶袋,或者是其他的吸水材料,然而实际因为其吸水效果有限,且吸收的水分很难排出,所以效果往往并不明显,维护工作量增加;用风机:通过空气的对流与外界干燥的空气进行交换达到降低电气柜内湿度,环境湿度较大时不起作用,易造成造成尘土、污秽进入不能实现防潮目的;用胶泥封堵:只可以减少水汽进入,并无法杜绝潮湿空气的进入。
  以上传统方法均不能有效解决环网柜潮湿问题。基于前述现象分析,我们将目光转向智能型半导体除湿防凝露系统。通过安装智能型测温除湿防凝露系统,能实现除湿、防凝露、实时测温湿度等功能,经现场安装实施,效果显著。
3 智能型测温除湿防凝露系统功能原理
  智能型测温除湿防凝露系统:具备除湿、防凝露、防霜、低温加热、实测温湿度、通信上传等功能。基本满足目前对户外设备的环境监控运维要求。
  (1)除湿、防凝露功能:当潮湿空气经风扇吸入后,通过特殊设计的风道流动,先经半导体制冷器降温结露,制冷器的结露在重力作用下滴入引水槽,再由导水管流出柜外。在设定启动值内经过充分循环除湿,使柜内空气湿度降至结露点以下,完成整个防潮引凝加热过程。同时,智能型除湿装置信号采集传感器外置,能实时准确的采集到柜内的真实湿度,保证智能型除湿装置在柜内将要达到凝露条件时提前启动除湿。
  (2)除霜功能:当内部传感器检测到冷端散热器上有凝结霜时,此装置会自动启动除霜。当冷端扇热器上冰完全清除后,此装置会自动转入正常工作模式(一般除霜时间为 30~60 秒之间)。
  (3)低温加热功能:当箱体温度低于设定的启动值时,除湿装置启动内部加热器回路(加热器外接,功率可接 50~300W),直到箱体温度升高到设定启动值加 5℃时,加热器回路停止工作(4)实测温湿度、通信上传功能:设备内置温湿度传感器可按设定时间间隔,将温湿度数据实时收集至控制器,并由控制器显示温度、湿度值。控制器通过 RS485 接口采用通用规约,实现与本地自动化终端 DTU 数据传输,再由 DTU 上传自动化系统主站。可由自动化系统中实时显示、监控实地设备温湿度,并可由自动化主站自主启动除湿防凝露系统各项实地功能。
  (5)系统电源:除湿防凝露系统采用 PT 直供交流 220V,在环网柜正常运行情况下,能保证系统持续运行。
4 应用实例
  武昌配电运检室在辖区内试安装智能型测温除湿防凝露系统两套。一处秀水公寓环网柜,属在运配电自动化设备,2017 年 3 月 22 日,不停电情况下,加装测温除湿防凝露系统。安装前,设备存在严重凝露、锈蚀现象,顶部、内壁均有明显水珠,操作机构凝露已经出现在显示面板上。在柜体内部两侧各安装一套防凝装置,安装当日箱体顶部、侧部、操作机构、二次室凝露已除。另一处是珞泉线 4# 环网柜,属配电自动化改造设备,2017 年 5 月 26 日,自动化改造更换环网柜同时,加装测温除湿防凝露系统,二次室两侧各安装一套防凝装置,DTU 室安装一套防凝装置。
  经过近期梅雨季节考验,主站系统实时监控,目前两处环网柜温度、湿度均保持正常。经过上述现场安装实例,户外环网柜内的严重凝露问题彻底根除,箱体内至今没有出现凝露现象。有效解决户外环网柜普遍存在的防潮除湿问题,杜绝了操作机构锈蚀,二次接线腐蚀、松动故障。
5 应用效果分析
  智能型半导体除湿防凝露系统经过多处试安装案例的分析及尝试,得出以下结论:
  (1)体积小、重量轻、安装方便快捷,安装时一次设备不用停电;  
(2)自动与手动功能随时切换、温度启动值和除湿启动值可调,超出设定启动值自动引凝;
  (3)除湿风道主动引凝、排出气体加热降湿,有效降低高压柜密闭空间相对湿度,从根本上达到防潮除湿效果;
  (4)湿度、温度传感器 24 小时实时采样,通过自动化系统可将采样数据上传,具备实时监控功能;
  (5)采用专用防潮元件,外壳采用 304 不锈钢结构,保证在潮湿环境下正常工作;
  (6)除湿引凝管路,可把引凝后的水排出柜外,同时也可采用储液袋柜内收集;  
(7)具有加热功能,当检测到箱体环境温度低时,抽湿装置内部的风机和外部加热器启动工作;
  (8)具有 RS485 通讯功能,通讯地址可调,可远程控制、调节运行参数以及故障上报功能。
6 结束语
  综上所述,智能型半导体除湿防凝露系统,不失为配网户外环网柜防潮除湿防凝露综合治理的优选方案

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