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配电室开关柜温湿度自动控制系统的研究与应用
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精益管理 - 15 - 配电室开关柜温湿度自动控制系统的 研究与应用 贵州电网有限责任公司安顺供电局, 苏剑锋、张津、曹伟、张辉、李佳睿、邵春、吴英帅、卢森微、刘明月、李静 摘 要:目前常见的开关柜防凝露主要采取柜内配置加热器及在整个配电室内安装大功率的工业除湿机,能耗较大, 投资成本较高,且无法彻底解决开关柜凝露及积灰的问题,开关故障缺陷频发,严重威胁电力系统的安全稳定运行。本 成果依托于制冷行业的变频技术,研制了一套配电室开关柜温湿度自动控制系统,对室内空气采取冷却冷却、除湿、通 风等措施,防止开关柜内温湿度超出标准要求,同时可改变开关柜微环境内的气流组织形式,从而减少凝露过程的出现, 为开关柜设备的长期安全稳定运行提供保障,从而降低电网运营成本、提升电网效益,确保为客户提供优质高效的电能 供应。 关键词:温湿度;开关柜;控制;凝露;闪络;节能;通风;冷空气 开关柜设备作为电力系统中最常见的设备之 一,是 35kV 及以下供配电环节中最重要的设备。目 前变电站的开关柜配电室绝大部分安装的地面一 层,南方地区空气湿度大,开关柜内结露现象严重。 开关柜内部结构紧凑、部件间距较小,柜内受潮积 露后容易造成金属部件及电气元器件腐蚀、绝缘强 度降低,金属部件腐蚀后降低设备使用寿命,运行 过程中缺陷率增加,检修维护成本加大,设备使用 寿命缩短,绝缘强度降低后容易造成设备闪络击穿, 造成配网大面积停电事故。 目前常见的开关柜防凝露主要采取柜内配置加 热器及在整个配电室内安装大功率的工业除湿机, 能耗较大,投资成本较高,且无法彻底解决开关柜 凝露及积灰的问题,开关故障缺陷频发,严重威胁 电力系统的安全稳定运行。 为解决以上问题,项目组依托制冷行业的变频 技术,设计了一套配电室开关柜温湿度自动控制系 统(结构原理图见图 1) ,采用空气处理机组、冷水 机组等设备处理室内热湿负荷,采用局部送风的方 式将处理完成的干燥冷空气送入开关柜内,解决开 关柜内凝露放电的问题。该套系统主要包括空气处 理子系统、冷冻水子系统、送风子系统、测控子系 统自动控制系统。 P T RH T RH T RH 11 12 13 14 15 8 16 18 19 20 6 7 8 9 10 5 21 开关柜 开关柜 开关柜 开关柜 开关柜 开关柜 开关柜 开关柜 开关柜 开关柜 开关柜 开关柜 墙体 墙体 T RH 17 开关柜 开关柜 1 2 3 4 1:空气处理子系统 空气处理子系统 2:冷冻水子系统 冷冻水子系统 3:送风子系统 送风子系统 4:测控子系统 测控子系统 5:过滤器 过滤器 6:表冷器 表冷器 7:加热器 加热器 8:送风风机 送风风机 9:新风风阀 新风风阀 10:回风风阀 回风风阀 11:冷水机组 冷水机组 12:恒温水箱 恒温水箱 13:冷冻水泵 冷冻水泵 14:电磁三通阀 电磁三通阀 15:送风管道 送风管道 16:集中控制柜 集中控制柜 17:柜内温湿度传感器 柜内温湿度传感器1 18:柜内温湿度传感器 柜内温湿度传感器2 19:室外温湿度传感器 室外温湿度传感器 20:送风温湿度传感器 送风温湿度传感器 21:送风压力传感器 送风压力传感器 图 1 配电室开关柜温湿度自动控制系统结构原理图

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