賀良玉

（國(guó)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(dāng)中，通過(guò)模塊化的方式，將繼電保護(hù)系統(tǒng)裝到相應(yīng)的保護(hù)室內(nèi)，通過(guò)保護(hù)室對(duì)變電站的一次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。而在社會(huì)快速發(fā)展的背景下，二次保護(hù)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(duì)一次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)時(shí)，需要在變電總站對(duì)各匯控柜進(jìn)行控制，這樣不僅降低了控制效率，同時(shí)還提升了控制質(zhì)量，因此，對(duì)變電站匯控柜內(nèi)溫濕度裝置遠(yuǎn)控功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究具有重要意義，為變電站安全穩(wěn)定的運(yùn)行提供了幫助。

2 變電站匯控柜戶外運(yùn)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(huì)使其內(nèi)部溫濕度出現(xiàn)變化，進(jìn)而干擾了匯控柜的保護(hù)功能。因此，了解變電站匯控柜戶外運(yùn)行環(huán)境情況，可以為匯控柜在實(shí)際當(dāng)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(duì)匯控柜運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行了分析。從氣候的角度來(lái)說(shuō)，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(shuō)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(fēng)的影響，形成了比較強(qiáng)烈的大陸性氣候。同時(shí)，又由于受內(nèi)蒙古冬季冷氣團(tuán)的襲擊，北部比較寒冷，由此形成了山西的氣候特征：冬季長(zhǎng)而寒冷干燥，雨雪稀少；夏季短而炎熱多雨，盛行東南風(fēng)，降水主要集中在汛期7、8、9三個(gè)月，占全年降水量的65%～80%；春季日溫差大，風(fēng)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(dāng)其第一常開(kāi)觸點(diǎn)（用J1表示）與第一交流接觸器（用K1表示）的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)后，再與濕度控制器的第二常開(kāi)觸點(diǎn)（用J2表示）并聯(lián)，同時(shí)溫濕度控制器的第二常開(kāi)觸點(diǎn)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(jī)的供電電路中。此外，溫濕度控制器的第三常開(kāi)觸點(diǎn)與第二交流接觸器（用K2表示）的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)后，與溫濕度控制器的第四常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)，同時(shí)溫濕度控制器的第四常開(kāi)觸點(diǎn)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(dāng)中。以降溫控制為例，該裝置的控制方法如下：

制冷模塊開(kāi)啟：控制裝置運(yùn)行之前，分別對(duì)各觸點(diǎn)的執(zhí)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，其中，J1為25℃，J2為30℃。當(dāng)控制裝置運(yùn)行后，溫度穿管器會(huì)采集匯控柜內(nèi)的信息，并通過(guò)對(duì)這些信息的分析，確定出匯控柜內(nèi)的實(shí)際溫度，當(dāng)溫度為25℃時(shí)，J1關(guān)閉，但由于J2處于開(kāi)啟的狀態(tài)，依然構(gòu)不成控制回路，制冷機(jī)不會(huì)運(yùn)行。當(dāng)溫度繼續(xù)上升，達(dá)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(jī)開(kāi)啟的同時(shí)，電路進(jìn)行自鎖。制冷模塊終止。當(dāng)溫度降低下降后，降低到25～30℃之間時(shí)，J2斷開(kāi)，而J1持續(xù)閉合，制冷機(jī)依然能夠運(yùn)行，并維持自鎖。溫度繼續(xù)下降，降低到25℃時(shí)，J1斷開(kāi)，K1構(gòu)不成回路，制冷機(jī)終止運(yùn)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(diǎn)與遠(yuǎn)程控制分析

4.1 電站匯控柜溫濕度控制裝置的特點(diǎn)

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)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(gè)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(kuò)大，為了確保整個(gè)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，還加強(qiáng)了對(duì)匯控站的應(yīng)用。但在匯控柜內(nèi)的溫控附件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還未制定出相關(guān)的參保標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)商為了減少生產(chǎn)資金的使用，山西省以風(fēng)機(jī)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(guò)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(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成較大的干擾，不利于整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2 電站匯控柜溫濕度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

為了掌握電站匯控柜溫濕度控制裝置遠(yuǎn)程工資的實(shí)際情況，本文以山西省某110KV智能變電站為主要研究對(duì)象，對(duì)電站匯控柜溫濕度控制裝置進(jìn)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(cè)點(diǎn)，并根據(jù)背陰的原則，在這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安裝就地溫、濕度采集裝置，通過(guò)該裝置準(zhǔn)確測(cè)量出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫濕度變化情況。監(jiān)測(cè)的過(guò)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(lái)。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(lái)說(shuō)，6～8月份最高，最高溫度可達(dá)40℃，且三個(gè)月的最低溫度均在30℃以上。而濕度雖然變化較大，但無(wú)明顯規(guī)律。但濕度相對(duì)較為集中，在60%左右的時(shí)間內(nèi)，濕度超過(guò)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(guò)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，可做出匯控柜溫濕度統(tǒng)計(jì)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(dòng)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(duì)于高溫拐點(diǎn)來(lái)說(shuō)，滯后于外界5h左右，超前于日落1.5h；對(duì)于低溫拐點(diǎn)來(lái)說(shuō)，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(guó)電力系統(tǒng)快速發(fā)展的背景下，加強(qiáng)了對(duì)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(guò)對(duì)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(shí)際案例對(duì)其控制效果進(jìn)行了分析，通過(guò)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(duì)匯控柜內(nèi)的溫度進(jìn)行控制。