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变电站户外产品防止凝露措施

admin 2018-10-28 技术论文 206 ℃ 0 评论

  凝露现象在日常生活中很普遍,例如在清晨出现的露水,在冬季出现的大雾天气,在冬天进入温暖的室内,戴的眼镜上会出现雾水等等。在电力设施中,也会遇到凝露现象,比如变电站户外柜内部遇到的凝露问题。凝露问题极大地威胁着电网的安全,为保证户外柜内部装置的绝缘水平,保证内部装置可靠工作,我们必须充分了解凝露现象,了解户外柜内部凝露产生的原因,采取正确的方法避免户外结构产品内变电站户外产品防止凝露措施凝露现象在日常生活中很普遍,例如在清晨出现的露水,在冬季出现的大雾天气,在冬天进入温暖的室内,戴的眼镜上会出现雾水等等。

  在电力设施中,也会遇到凝露现象,比如变电站户外柜内部遇到的凝露问题。凝露问题极大地威胁着电网的安全,为保证户外柜内部装置的绝缘水平,保证内部装置可靠工作,我们必须充分了解凝露现象,了解户外柜内部凝露产生的原因,采取正确的方法避免户外结构产品内部凝露现象的发生。

一、凝露的产生

现实情况中,我们提及的空气指的都是含有水蒸气的湿空气。理论中的干空气是指完全不含有水蒸气的空气,湿空气是干空气和水蒸气的混合物。由于存在于大气中的水蒸气的分压力通常很小,一般只有30~40mbar(约为0.03~0.04标准大气压),大都处于过热状态。

设以pv表示水蒸气的分压力,pa表示干空气的分压力,湿空气的总压力为p,按照道尔顿分压定律有:p=pvpa,空气中的水蒸气由于其含量的不同(即分压力有高低)以及温度不同,可以处在过热状态或饱和状态。由干空气和过热水蒸气组成的湿空气称未1#~7#取出料浆体积计算得出的,我们将引入一个重要的概念“规划求解”。我们对合格料浆所要求的指标并不是唯一值,而是在一定范围内波动。当我们N/A和C/S都取上限时可能有一种结果,都取下限或者一上一下呢?虽然这里会出现多种结果,但指标不仅只有N/A和C/S,也不会总取极值。很明显,要配出合格的料浆,各槽料浆的用量配比方法理论上有无穷种。如何从无穷的取样方法中找到我们合理有用的方案呢,“规划求解”要求我们完成3个步骤。

步骤一。取值,我们可以对各槽取用量或混合后各指标取值,一次只可选一个指标或槽取量。EXCEL为我们提供了3种取值方式,最大、最小、和自定。自定取值必须在边界条件内,不然会找不到有用的解(无解)。

步骤二。选择变量区域,我们要从各槽中取料,还要让混合后的料浆合格,我们选择变量就被锁定在各槽的取料量上。

步骤三。建立约束,即限定边界条件。我们把各个指标的合理波动范围和槽存作为约束条件,各槽的取料量应小于等于当前的槽存量同时不能为负数。约束条件越多、指标波动范围越小越容易找到唯一的解,同时灵活性降低出现无解的概率大增。约束条件适量、波动范围适中,排除掉理论成立但生产上不通的方案后还有多种选择的方案,如何选择视生产实际而定。

.电脑实际操作。

(1)运行EXCEL,打开对应的文件,手工录入各槽料浆的化验数据和槽存量。
饱和空气。由干空气和饱和水蒸气组成的湿空气称为饱和空气。

设湿空气的温度为t,当其所含水蒸气的分压力pv低于对应温度的饱和压力ps时,则湿空气中的水蒸气处在过热状态,如图1中A点所示。

如果温度t不变,湿空气中的水蒸气含量增加,即水蒸气的分压力增加,则其状态将沿等温线向左上,直到和上界限线相交

(2)从“工具”下拉菜单中运行“规划求解”选项,弹出对话框。

(3)如“步骤一”取值方法,我们根据生产需要对任一指标参数或槽取量取值。约束条件在数学建模过程中都已经提前设定,必要时可根据技术要求进行修改。

运行后出现三种情况,找到唯一解,收敛于一个值,找不到有用的解。如果找到唯一解其对应的指标必然符合要求,但我们要判断是不是理论上成立但生产中行不通的方案。收敛值可以用来判断趋势,类似于无限接近,也可以看做有效运算结果使用。当出现无解的时候我们可以再次使用“步骤一“,换一个参数或者用其他两种取值方式。

通过以上方法我们可以很容易地找到一组或几组合理的配方。但是受不合格生料浆自身的影响此方法不是万能的,如所有不合格生料浆的水分都大于40%,我们自然无法调配出水分小于38%的料浆。函数模型和“规划求解”的方法为我们解决生产问题提供了一个很好的办法,将大大提高生料浆调配合格率,提高我厂的生产效率。

三、结论

.传统的经验公式由于参数少、精度低无法保证生产中各指标的精度。

.计算机的普及和应用增强了基层技术人员的计算能力。3.在生产中引入计算机辅助运算将大大提高生产数据的计算精度,提高生产效率。H河南科技2011.2上如果未饱和空气中水蒸气的含量不变,即pv不变,而湿空气温度逐渐降低,则其状态将沿等压线冷却向左,和上界限线相交于D时,也达到了饱和状态。如再冷却,也将有水滴析出。D点的温度即对应于pv下的饱和温度,称为露点温度,用Td表示。所以露点是在一定的水蒸气分压力pv下,使湿空气变为饱和空气的那点温度。湿空气的温度、相对湿度、和露点的相关数据见表1。


从图2中可以看出:在温度不变的条件下,空气中的相对湿度越高,凝露温度越接近环境温度,凝露就越容易发生。形成结露的露点温度始终是低于环境温度。

所以,空气的温度高,能够包含的水蒸气就多。反之,空气温度低,尽管只有少量水蒸气,空气也能够达到饱和。同样道理,即使湿空气本身没有达到过饱和,而与湿空气接触的物体表面及内部冷却到低于湿空气的饱和温度时,则在物体表面附近空气中所含的水蒸气也会凝结成水。即使接触到比湿空气露点温度低一点点的物体,结露也会发生。

二、户外产品发生凝露的模型

在电力系统实际应用时,我们主要关注结构内表面和内部装置表面凝露的发生,结构外部表面发生凝露一般不会对系统产生影响。图3是实际应用的结构简化分析模型:

变电站户外产品应用条件:1.大气压范围,66~110kPa;温度范围,-25℃~55℃。2.最大相对湿度不超过95%,日温差不大于25k。3.柜体结构具有密封性能,内部空气不是绝对的与外部隔绝。

三、环境条件变化设定

根据天气的变化情况、户外产品发生凝露时可以大致分为下列两种情况:一是高温高湿运行时(一般指运行温度超过30℃,运行湿度超过60%RH)遇到温度降低、湿度增加的变化。二是低温低湿运行时湿度、温度由低到高的变化。

四、柜内凝露易产生的地方

.高温高湿运行时,如果周围环境温度下降到低于柜内部的温度,在观察窗、电缆孔等隔热性能差的地方,对应在柜内侧部位表面温度会低于柜内空气的露点温度,所以容易发生结露。

.高温高湿运行时,空气循环装置的循环风难以吹到的地方诸如试验样品的背风面、试验样品的周边部位容易结露。试验箱内部的空气是通过空气循环装置进行热交换的。但是,空气循环装置本身也接触空气进行热交换,以维持其温度。因此空气流动慢的地方温度较低容易结露。调整空气循环装置,使得试验箱内循环风的流动更全面均匀。同时调整试验样品的安置方式,要保证不影响到循环风的流动。

.湿度由低到高,温度也由低到高运行时,那么柜内的湿空气容易成为过饱和湿空气,金属部件表面温度上升比空气慢得多,表面容易造成结露。

.温度由低到高的急剧变化时,壳体内部热容量小的空气,温度上升比较容易,而热容量大的金属零件部位,温度上升不太容易,因此造成空气和内部各个部位出现温度差,容易产生结露。

五、避免凝露的措施

.提高柜体外壳自身断热程度。在电缆孔等隔热性能差的地方增加绝热材料。对于观察窗部位,要将观察窗靠壳体内侧表面的温度提高到试验箱内湿空气的露点温度以上,所以用在观察窗靠试验箱内侧表面贴加热膜的方式来避免结露。壳体材料使用绝热材料,降低壳体内表面及内部空气受外界温度的影响。

.对易发生凝露部位增强空气流动速度。3.增加内部装置表面温度。4.采用低露点空气。5.内部增加除湿剂

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