康寧 王飛 陳臻 王亮亮

摘要：本文針對傳統(tǒng)的溫度控制器校驗方法，以實用實效為出發(fā)點，研制出一種便于攜帶，優(yōu)化校驗流程，加速溫度制造，進而縮短校驗時間，同時實現(xiàn)一鍵精確檢測、并根據(jù)檢測結(jié)果快速計算、分析的溫度控制器智能校驗裝置。

關(guān)鍵詞：溫度控制器

一、引言

溫度控制器廣泛使用于變電站電氣設(shè)備中，包括控制器和傳感器兩部分，溫度傳感器監(jiān)測環(huán)境溫度變化，將溫度信號轉(zhuǎn)化為電壓信號輸送給控制器，控制器設(shè)定溫度值，當(dāng)環(huán)境溫度超過設(shè)定值后，控制器發(fā)出命令啟停加熱器或空調(diào)，以保證設(shè)備的正常工作溫度。

溫度控制器就好比家用冰箱，高溫制冷，如果冰箱損壞而未能及時發(fā)現(xiàn)就會導(dǎo)致冰箱內(nèi)食物腐爛，而溫度控制器不能及時校驗，就可能導(dǎo)致極寒天氣時開關(guān)拒動，人身傷亡，進一步引發(fā)電網(wǎng)解列，大規(guī)模停電等惡性事件，對電網(wǎng)安全運行構(gòu)成巨大威脅。

二、現(xiàn)階段校驗方法存在不足

現(xiàn)階段采用的校驗方法是從路途遙遠(yuǎn)的變電站將控制器、傳感器拆下，帶回實驗室使用回路校驗儀和溫度爐分別進行校驗，最終將合格溫度控制器帶回現(xiàn)場恢復(fù)安裝，校驗流程如圖所示。

可見傳統(tǒng)校驗方法需要人為進行重復(fù)拆接線、設(shè)定溫度及結(jié)果分析等工作，智能化程度低，且流程復(fù)雜繁瑣，勢必導(dǎo)致溫度控制器校驗耗時較長。

三、技術(shù)難點及解決方案

結(jié)合前期制定需求以及溫控器智能校驗裝置創(chuàng)新點進行剖析討論，認(rèn)為有如下技術(shù)難點：一是如何提升校驗裝置便攜性，能將其帶至現(xiàn)場使用，實現(xiàn)控制器和傳感器的同步校驗;二是如何快速精準(zhǔn)營造環(huán)境溫度;三是面對控制器型號多雜、校驗方式多樣的現(xiàn)狀，如何實現(xiàn)校驗智能化。

小組成員進一步采用“頭腦風(fēng)暴法”對溫度控制器校驗裝置的組成部分進行分析，根據(jù)所繪親和圖進行分析，得出三種不同制溫方式的校驗方案。

激光制校驗方案：利用激光輻射壓力對中性氣體原子的熱運動產(chǎn)生影響，使原子速度加快或減慢，實現(xiàn)溫度升降。

磁場制溫校驗方案：通過給磁體加磁場，使磁熵變小或變大，達到加熱致冷的目的。

電氣制溫校驗方案：通過半導(dǎo)體熱電、壓縮制冷技術(shù)，電阻加熱等電氣原理，實現(xiàn)制冷或加熱，校驗溫控器。

最終根據(jù)便攜性、制溫速度、安全性等多方面參數(shù)綜合考慮，決定采用電氣制溫的溫控器校驗方案。

控制模塊：具備三個功能，一是儲存各型號溫度控制器的啟停溫度值;二是將命令傳輸給制溫模塊制造相應(yīng)溫度;三是根據(jù)該溫度下控制器和傳感器的動作狀態(tài)判斷溫度控制器的合格與否。

顯示模塊：用于顯示各類關(guān)鍵信息，提供人機交互界面。

電源模塊：為裝置內(nèi)各部件提供持續(xù)穩(wěn)定電源。

外殼模塊：用來固定組裝各個模塊，起到防震保護作用。

制溫模塊：主要是通過制冷、制熱制造校驗所需環(huán)境溫度。

通過對比各個模塊功能參數(shù)后最終確定使用如下部件進行組裝研發(fā)。

四、裝置成效

小組成員在2020年11-12月試用期間，使用控制變量法對溫度控制器智能校驗裝置進行測試，通過變換溫度控制器型號、環(huán)境溫度、試驗人員、試驗場所，對目標(biāo)進行檢查：

經(jīng)過現(xiàn)場試驗，運用溫度控制器智能校驗裝置校驗平均時長僅為15.5min，相比于傳統(tǒng)方法時間大幅縮減，且實現(xiàn)了一鍵智能校驗，校驗成功率100%，小組的目標(biāo)實現(xiàn)了！

節(jié)約成本：研究溫度控制器智能校驗裝置之前，需來回多次往返變電站完成校驗工作。據(jù)統(tǒng)計2020年11-12月試用期間共進行了220kV老滿城變電站、220kV鹽湖變電站等60座次變電站內(nèi)間隔溫度控制器的校驗工作，平均往返路程為80km，時間為1.5h，工作人員4人，92號汽油價格為5.84元/L，工程車平均油耗12L/100km，計算可得節(jié)約成本為：

節(jié)約路程成本：60×80×2÷100×12×5.84=6727.68元

節(jié)約人工成本：60×1.5×2×4×25=18000元

共計節(jié)約成本：18000+6727.68=24727.68元

可知2020年試運行期間節(jié)約成本24727.68元。

五、總結(jié)

1.此成果一體化集成校驗設(shè)備，縮短充補時間，大幅度提高了檢修運維人員的工作效率。減少了絕緣介質(zhì)由于低溫冷凝液化導(dǎo)致的開關(guān)氣壓低告警、閉鎖異常，提高了設(shè)備的安全水平，確保了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

2.溫度控制器智能校驗裝置的研制，減少了維護成本費用投入。

3.對溫度控制器校驗方法在電氣設(shè)備上的推廣應(yīng)用做好了技術(shù)儲備，為公司樹立了良好企業(yè)形象，也成為其他供電公司爭相學(xué)習(xí)的榜樣，起到了示范作用。

參考文獻

[1]馬洋.基于單片機編程的車載冰箱智能溫度控制系統(tǒng)[M].汽車工業(yè); 自動化技術(shù)，2019