CN105974978A - 一种箱式变电站温度湿度调控系统 - Google Patents

一种箱式变电站温度湿度调控系统 Download PDF

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支英平
魏超
孙坤
杨乐新
郭伟杰
王文强
周品生
李军
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State Grid Corp of China SGCC
Jinan Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Jinan Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00Simultaneous control of variables covered by two or more of the preceding main groups
    • G05D27/02Simultaneous control of variables covered by two or more of the preceding main groups characterised by the use of electric means

Abstract

本发明公开了一种箱式变电站温度湿度调控系统,在高压室和低压室的侧壁上分别设置有散热通风结构;温度湿度调控系统包括温湿度检测装置、控制器、降温除湿装置和电源模块;所述散热通风结构包括空气流入开口护板和空气流出顶板,所述空气流入开口护板为设置在高压室和低压室的侧壁中下部的矩形结构并设有多个长方形通风孔,所述空气流出顶板为设置在高压室和低压室的侧壁顶部的矩形结构并设有2组矩形通风单元,所述矩形通风单元由多个多条平行设置的长方形通风孔组成。本发明可实时监测变电站内的温湿度,并进行温度和湿度的自动调节,有效实现变电站的通风散热,避免变电站高低压室内温度较高造成的线路老化,提高了变电站的使用寿命。

Description

一种箱式变电站温度湿度调控系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种温湿度调控装置,具体地说是一种箱式变电站温度湿度调控系统,属于变电站监控技术领域。
背景技术
[0002]现有的箱式变电站包括高压室、低压室和变压器室,为减少成本,整个箱式变电站结构紧凑,但是变压器室内散热通风不好。尤其是在炎热的夏季,用户用电量大,且空气温度高,箱式变电站的散热更差。现有的箱式变电站大都是自然散热方式,电器部件的散热主要集中在变压器室内,虽然在变压器上设置散热片,但是仅通过自然散热的方式,变压器室内的温度依然较高,加快了线路老化的速度。由于箱式变电站设置在野外,变电运维人员不可能对每一变电站进行温度和湿度的监测,以防止高温和湿度较大对线路造成影响。
[0003]高压室和低压室的散热不好,将导致电器元件尤其是高低压柜内的电线老化速度加快,影响变电站的正常工作和使用寿命。在雨季,高压室和低压室内湿度较大,容易造成线路的短路,影响电力线路的正常运行。因此,急需一种变电站温度湿度调控系统,用于监测箱式变电站内的温度和湿度情况,并根据需要进行温度和湿度的调节。
发明内容
[0004]为克服上述现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种箱式变电站温度湿度调控系统,其不仅能够监测箱式变电站内的温湿度信息,而且能够进行温湿度的自动调
-K-
T O
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种箱式变电站温度湿度调控系统,所述箱式变电站包括高压室、低压室和变压器室,其特征是:所述高压室和低压室的侧壁上分别设置有散热通风结构;所述温度湿度调控系统包括温湿度检测装置、控制器、降温除湿装置和电源模块,所述温湿度检测装置设置在高压室和低压室内并与控制器连接,所述控制器与降温除湿装置连接,所述降温除湿装置设置高压室和低压室内,所述电源模块为直流电源,分别为湿度检测装置、控制器和降温除湿装置提供工作电源;所述散热通风结构包括空气流入开口护板和空气流出顶板,所述空气流入开口护板为设置在高压室和低压室的侧壁中下部的矩形结构并设有多个长方形通风孔,所述空气流出顶板为设置在高压室和低压室的侧壁顶部的矩形结构并设有2组矩形通风单元,所述矩形通风单元由多个多条平行设置的长方形通风孔组成。
[0006]优选地,所述电源模块包括太阳能电池板和蓄电池,所述太阳能电池板有多个,每一个太阳能电池板通过可调节固定装置设置在箱式变电站的顶部,太阳能电池板与蓄电池连接以给蓄电池充电,蓄电池设置在高压室或低压室内,分别为湿度检测装置、控制器和降温除湿装置提供工作电源。
[0007]优选地,所述可调节固定装置包括太阳能电池板托架、底座和可调节支撑架,所述太阳能电池板固定在太阳能电池板托架上,所述太阳能电池板托架的下端通过铰轴与底座铰接,所述太阳能电池板托架的两侧分别设置有一个第一滑轨,所述可调节支撑架的顶部两端分别通过一个第一可调节螺栓安装在两个第一滑轨上;所述底座固定在箱式变电站的顶部,底座的两侧设置有一个第二滑轨,所述可调节支撑架的底部两端分别通过一个第二可调节螺栓安装在两个第二滑轨上。
[0008] 优选地,所述温湿度检测装置包括第一温度检测电路、第二温度检测电路、第一湿度检测电路和第二湿度检测电路,所述控制器包括分别设置在高压室和低压室内的第一智能控制电路和第二智能控制电路,所述降温除湿装置包括第一排风扇、第二排风扇、第一进风扇、第二进风扇、第一加热除湿器和第二加热除湿器,所述第一温度检测电路和第一湿度检测电路设置在高压室内,所述第二温度检测电路和第二湿度检测电路设置在低压室内,所述第一排风扇和第二排风扇分别设置在高压室和低压室内的空气流出顶板处,所述第一进风扇和第二进风扇设置在高压室和低压室内的空气流入开口护板处,所述第一加热除湿器设置在高压室内底部位置,所述第二加热除湿器设置在低压室内底部位置;所述第一温度检测电路和第一湿度检测电路用于检测高压室内温湿度信息并发送给第一智能控制电路,所述第一智能控制电路将接收到的高压室内温湿度信息通过运算放大后进行控制第一排风扇、第一进风扇或第一加热除湿器进行工作;所述第二温度检测电路和第二湿度检测电路用于检测低压室内温湿度信息并发送给第二智能控制电路,所述第二智能控制电路将接收到的低压室内温湿度信息通过运算放大后进行控制第二排风扇、第二进风扇或第二加热除湿器进行工作。
[0009] 优选地,所述第一智能控制电路包括可调电阻RWO、可调电阻RWl、可调电阻RW2、可调电阻RW3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容Cl、电容C2、运算放大器0P1、运算放大器0P2、三极管Ql、三极管Q2、继电器Jl和继电器J2,所述第一温度检测电路包括负温度系数热敏电阻RTl,所述第一湿度检测电路包括湿敏电阻RSl;所述第一排风扇电机Ml和第一进风扇电机M2串联后接入电源回路中,所述第一加热除湿器M3与第一排风扇电机Ml和第一进风扇电机M2的串联电路并联后接入电源回路中;所述运算放大器OPl的正极输入端分别与负温度系数热敏电阻RTl的一端、可调电阻RWO的一端和电容Cl的一端相连,负极输入端分别与电阻Rl的一端和可调电阻RWl的一端相连,输出端与三极管Ql的基极相连;所述三极管Ql的集电极串联继电器Jl的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R2的一端相连;所述可调电阻RWO的另一端、电容Cl的另一端、可调电阻RWl的另一端和电阻R2的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述负温度系数热敏电阻RTl的另一端和电阻Rl的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述运算放大器0P2的正极输入端分别与湿敏电阻R SI的一端、可调电阻R W 2的一端和电容C 2的一端相连,负极输入端分别与电阻R 3的一端和可调电阻RW3的一端相连,输出端与三极管Q2的基极相连;所述三极管Q2的集电极串联继电器J2的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R4的一端相连;所述可调电阻RW2的另一端、电容C2的另一端、可调电阻RW3的另一端和电阻R4的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述湿敏电阻RSl的另一端和电阻R3的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述继电器JI的第一常开触点JK11和继电器J2的第一常开触点JK21并联后串联在第一排风扇电机Ml和第一进风扇电机M2的电源回路中,所述继电器J2的第二常开触点JK22串联在第一加热除湿器M3的电源回路中。
[0010] 优选地,所述第二智能控制电路包括可调电阻RW4、可调电阻RW5、可调电阻RW6、可调电阻RW7、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C3、电容C4、运算放大器0P3、运算放大器0P4、三极管Q3、三极管Q4、继电器J3和继电器J4,所述第二温度检测电路包括负温度系数热敏电阻RT2,所述第二湿度检测电路包括湿敏电阻RS2;所述第二排风扇电机M4和第二进风扇电机M5串联后接入电源回路中,所述第二加热除湿器M6与第二排风扇电机M4和第二进风扇电机M5的串联电路并联;所述运算放大器0P3的正极输入端分别与负温度系数热敏电阻RT2的一端、可调电阻RW4的一端和电容C3的一端相连,负极输入端分别与电阻R5的一端和可调电阻RW5的一端相连,输出端与三极管Q3的基极相连;所述三极管Q3的集电极串联继电器J3的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R6的一端相连;所述可调电阻RW4的另一端、电容C3的另一端、可调电阻RW5的另一端和电阻R6的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述负温度系数热敏电阻RT2的另一端和电阻R5的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述运算放大器0P4的正极输入端分别与湿敏电阻RS2的一端、可调电阻RW6的一端和电容C4的一端相连,负极输入端分别与电阻R7的一端和可调电阻RW7的一端相连,输出端与三极管Q4的基极相连;所述三极管Q4的集电极串联继电器J4的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R8的一端相连;所述可调电阻RW6的另一端、电容C4的另一端、可调电阻RW7的另一端和电阻R8的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述湿敏电阻RS2的另一端和电阻R7的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述继电器J3的第二常开触点JK31和继电器J4的第二常开触点JK41并联后串联在第二排风扇电机M4和第二进风扇电机M5的电源回路中,所述继电器J4的第二常开触点JK42串联在第二加热除湿器M6的电源回路中。
[0011 ] 优选地,所述温湿度检测装置包括第一温湿度传感器和第二温湿度传感器,所述控制器包括设置在高压室或低压室内的处理器和GPRS通信模块,所述降温除湿装置包括第一排风扇、第二排风扇、第一加热除湿器和第二加热除湿器,所述第一温湿度传感器设置在高压室内,所述第二温湿度传感器设置在低压室内,所述第一排风扇设置在高压室内的空气流出顶板处,所述第二排风扇设置在低压室内的空气流出顶板处,所述第一加热除湿器设置在高压室内底部位置,所述第二加热除湿器设置在低压室内底部位置;所述第一温湿度传感器和第二温湿度传感器的输出端分别与处理器的输入端相连,所述处理器的控制输出端分别与第一排风扇、第二排风扇、第一加热除湿器和第二加热除湿器相连,所述第一温湿度传感器和第二温湿度传感器用于检测高压室和低压室内的温湿度信息并发送给处理器,所述处理器根据接收到的温湿度信息控制第一排风扇、第二排风扇、第一加热除湿器和第二加热除湿器进行工作;所述处理器通过GPRS通信模块与远程监控中心相连。
[0012]优选地,还包括通信中断重启装置,所述通信中断重启装置包括通信信号检测电路、PLC控制器、重启控制电路和WCDMA通信模块,所述通信信号检测电路设置在GPRS通信模块与处理器之间的通信线路中,通信信号检测电路的输出端与PLC控制器的输入端连接,所述PLC控制器的输出端与重启控制电路的控制端连接,所述重启控制电路设置在GPRS通信模块的供电回路中;所述PLC控制器通过WCDMA通信模块与上位机相连。
[0013]优选地,所述重启控制电路包括光耦隔离电路和常闭继电器,所述PLC控制器的输出端通过光耦隔离电路与常闭继电器的线圈连接,所述常闭继电器的常闭开关设置在无线通信模块的供电回路中;所述PLC控制器还连接有晶振电路和延时动作开关;所述处理器通过RS-232接口与GPRS通信模块相连;所述通信信号检测电路包括RS-232转TTL电平转换器,所述RS-232转TTL电平转换器的输入端与GPRS通信模块到处理器的下行信号线连接,输出端与PLC控制器的输入端连接;所述PLC控制器采用SIEMENS的S7-200PLC。
[0014] 优选地,所述箱式变电站底部设置有底座,所述底座设置高于地面0.3-0.6m。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016]本发明在箱式变电站的顶部设置太阳能电池板,太阳能电池板吸收太阳能后转化为电能储存在蓄电池中,蓄电池与温度湿度调控系统电连接。温度湿度调控系统一方面用于排出高低压室内的热空气,另一方面用于对高低压室进行除湿。在高低压室的壁上还设有变压式散热通风结构,以便于在自然状态下实现通风散热。在高低压室内设置加热除湿器,在冬季气温较低或者雨季时,可启动除湿器进行加热除湿。在高低压室内设置温湿度检测装置,用于实时监测箱式变电站高低压室内湿度和温度,控制器用于控制风机和除湿器进行降温除湿工作。本发明可实时监测变电站内的温度和湿度,并根据变电站的温度和湿度,进行温度和湿度的自动调节,有效实现变电站的通风散热,避免变电站高低压室内温度较高造成的线路老化,提高了变电站的使用寿命;避免了变电站内因湿度较大造成的线路的短路。
[0017] 本发明通过设置温湿度调节装置,利用温度检测装置和湿度检测装置采集变电站内的温湿度信息,控制器根据温湿度信息控制降温除湿装置对变电站内进行降温除湿,从而确保变电站处于舒适的温湿度状态。本发明的控制器采用智能控制电路,不仅结构简单,智能化程度高,而且成本低。本发明能够自动调节变电站内的温湿度,具有结构简单、操作方便和造价低廉的特点。
[0018]本发明将底座设置高于地面0.3-0.6m,这种设置方式可以有效的避免了箱式变电站被雨水的侵蚀,提高了变电站的寿命,增强了变电站的安全性。本发明在高压室和低压室的侧壁上分别设置有散热通风结构,采用散热通风结构,利用下进风、上排风的原理,可以有效的提高空气的流动量,增大与设备的接触时间,彻底解决了箱式变电站的散热通风问题,通过设置通风孔,根据对流原理(热空气比冷空气轻)产生一个自然气流,将高压室和低压室内的湿气带出。
[0019]本发明通过可调节固定装置将太阳能电池板设置在箱式变电站的顶部,可根据阳光的角度通过调节可调节支撑架的两端在太阳能电池板托架的第一滑轨内和在底座的第二滑轨内的位置来调节好太阳能电池板的倾斜角度,调整太阳能电池板的水平位置和垂直位置,使太阳能电池板的法平面总是垂直于入射太阳光线,提高了太阳能电池板的电能转换效率。
[0020]本发明的温度湿度调控系统可采用智能控制电路作为主控设备,智能控制电路结构简单、功耗低,适用于单独对现场温湿度进行调控;本发明的温度湿度调控系统也可采用PLC作为主控设备,通过PLC控制现场的降温除湿装置,并且PLC通过GPRS通信模块与远程监控中心相连,可以实现远程监控,用于对变电站内进行除湿、去湿,通过对变电站内相对湿度的控制,来达到除湿防潮的目的,使变电站内的环境湿度符合变电设备的环境湿度要求。
[0021] 本发明温度湿度调控系统采用PLC作为主控设备实现远程监控时,还设置有通信中断重启装置,用以进行监测PLC的通信信号,发现通信信号中断时进行重启GPRS通信模块。本发明在与PLC相连的GPRS通信模块出现死机时自动完成GPRS通信模块的重启工作,提高了通信的可靠性,有效解决了由于无线通信模块死机导致无法实时监控的问题。
附图说明
[0022]图1是本发明实施例1的整体结构示意图;
[0023]图2是本发明所述可调节固定装置的结构示意图;
[0024]图3是本发明实施例1中温度湿度调控系统的原理图;
[0025]图4是本发明实施例1中温度湿度调控系统的电路图;
[0026]图5是本发明实施例2的整体结构示意图;
[0027]图6是本发明实施例2中温度湿度调控系统的原理图;
[0028]图7是本发明实施例2中所述通信中断重启装置的原理图;
[0029]图中,高压室11、低压室12、变压器室13、空气流入开口护板21、空气流出顶板22、太阳能电池板31、可调节固定装置32、太阳能电池板托架321、底座322、可调节支撑架323、铰轴324、第一滑轨325、第一可调节螺栓326、第二滑轨327、第二可调节螺栓328、第一温度检测电路411、第二温度检测电路421、第一湿度检测电路412、第二湿度检测电路422、第一排风扇413、第二排风扇423、第一进风扇414、第二进风扇424、第一加热除湿器415、第二加热除湿器425、第一温湿度传感器511、第二温湿度传感器521、第一排风扇512、第二排风扇522、第一加热除湿器513、第二加热除湿器523、底座6。
具体实施方式
[0030]为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
[0031] 实施例1
[0032]如图1、至图4所示,本发明的一种箱式变电站温度湿度调控系统,所述箱式变电站包括高压室11、低压室12和变压器室13,所述高压室11和低压室12的侧壁上分别设置有散热通风结构;所述温度湿度调控系统包括温湿度检测装置、控制器、降温除湿装置和电源模块,所述温湿度检测装置设置在高压室11和低压室12内并与控制器连接,所述控制器与降温除湿装置连接,所述降温除湿装置设置高压室11和低压室12内,所述电源模块为直流电源,分别为湿度检测装置、控制器和降温除湿装置提供工作电源;所述散热通风结构包括空气流入开口护板21和空气流出顶板22,所述空气流入开口护板21为设置在高压室和低压室的侧壁中下部的矩形结构并设有多个长方形通风孔,所述空气流出顶板22为设置在高压室和低压室的侧壁顶部的矩形结构并设有2组矩形通风单元,所述矩形通风单元由多个多条平行设置的长方形通风孔组成。采用散热通风结构,利用下进风、上排风的原理,可以有效的提高空气的流动量,增大与设备的接触时间,可以达到更好的降温除湿效果。本发明在高压室和低压室的侧壁上分别设置有散热通风结构,彻底解决了箱式变电站的散热通风问题,通过设置通风孔,根据对流原理(热空气比冷空气轻)产生一个自然气流,将高压室和低压室内的湿气带出。
[0033]所述箱式变电站底部设置有底座6,所述底座6设置高于地面0.3-0.6m。本发明将底座设置高于地面0.3-0.6m,这种设置方式可以有效的避免了箱式变电站被雨水的侵蚀,提高了变电站的寿命,增强了变电站的安全性。
[0034]该温度湿度调控系统一方面用于排出高低压室内的热空气,另一方面用于对高低压室进行除湿。在高低压室的壁上还设有变压式散热通风结构,以便于在自然状态下实现通风散热。在高低压室内设置加热除湿器,在冬季气温较低或者雨季时,可启动除湿器进行加热除湿。在高低压室内设置温湿度检测装置,用于实时监测箱式变电站高低压室内湿度和温度,控制器用于控制风机和除湿器进行降温除湿工作。本发明可实时监测变电站内的温度和湿度,并根据变电站的温度和湿度,进行温度和湿度的自动调节,有效实现变电站的通风散热,避免变电站高低压室内温度较高造成的线路老化,提高了变电站的使用寿命;避免了变电站内因湿度较大造成的线路的短路。
[0035 ]优选地,所述电源模块包括太阳能电池板31和蓄电池,所述太阳能电池板有多个,每一个太阳能电池板31通过可调节固定装置32设置在箱式变电站的顶部,太阳能电池板31与蓄电池连接以给蓄电池充电,蓄电池32设置在高压室或低压室内,分别为湿度检测装置、控制器和降温除湿装置提供工作电源。本发明在箱式变电站的顶部设置太阳能电池板,太阳能电池板吸收太阳能后转化为电能储存在蓄电池中,蓄电池与温度湿度调控系统电连接。
[0036]如图2所示,本发明所述的可调节固定装置32包括太阳能电池板托架321、底座322和可调节支撑架323,所述太阳能电池板31固定在太阳能电池板托架321上,所述太阳能电池板托架321的下端通过铰轴324与底座322铰接,所述太阳能电池板托架321的两侧分别设置有一个第一滑轨325,所述可调节支撑架323的顶部两端分别通过一个第一可调节螺栓326安装在两个第一滑轨325上;所述底座322固定在箱式变电站的顶部,底座322的两侧设置有一个第二滑轨327,所述可调节支撑架323的底部两端分别通过一个第二可调节螺栓328安装在两个第二滑轨327上。
[0037]本发明通过可调节固定装置将太阳能电池板设置在箱式变电站的顶部,可根据阳光的角度通过调节可调节支撑架的两端在太阳能电池板托架的第一滑轨内和在底座的第二滑轨内的位置来调节好太阳能电池板的倾斜角度,调整太阳能电池板的水平位置和垂直位置,使太阳能电池板的法平面总是垂直于入射太阳光线,提高了太阳能电池板的电能转换效率。
[0038] 如图1、图3和图4所示,所述温湿度检测装置包括第一温度检测电路411、第二温度检测电路421、第一湿度检测电路412和第二湿度检测电路422,所述控制器包括分别设置在高压室和低压室内的第一智能控制电路和第二智能控制电路,所述降温除湿装置包括第一排风扇431、第二排风扇432、第一进风扇441、第二进风扇442、第一加热除湿器451和第二加热除湿器452,所述第一温度检测电路411和第一湿度检测电路412设置在高压室内,所述第二温度检测电路421和第二湿度检测电路422设置在低压室内,所述第一排风扇413和第二排风扇423分别设置在高压室和低压室内的空气流出顶板22处,所述第一进风扇414和第二进风扇424设置在高压室和低压室内的空气流入开口护板21处,所述第一加热除湿器415设置在高压室11内底部位置,所述第二加热除湿器425设置在低压室12内底部位置;所述第一温度检测电路和第一湿度检测电路用于检测高压室内温湿度信息并发送给第一智能控制电路,所述第一智能控制电路将接收到的高压室内温湿度信息通过运算放大后进行控制第一排风扇、第一进风扇或第一加热除湿器进行工作;所述第二温度检测电路和第二湿度检测电路用于检测低压室内温湿度信息并发送给第二智能控制电路,所述第二智能控制电路将接收到的低压室内温湿度信息通过运算放大后进行控制第二排风扇、第二进风扇或第二加热除湿器进行工作。
[0039] 本发明通过设置温湿度调节装置,利用温度检测装置和湿度检测装置采集变电站内的温湿度信息,控制器根据温湿度信息控制降温除湿装置对变电站内进行降温除湿,从而确保变电站处于舒适的温湿度状态。本发明的控制器采用智能控制电路,不仅结构简单,智能化程度高,而且成本低。本发明能够自动调节变电站内的温湿度,具有结构简单、操作方便和造价低廉的特点。
[0040]如图4为高压室内温度湿度调控系统的电路图,如图4所示,所述第一智能控制电路包括可调电阻RWO、可调电阻RWl、可调电阻RW2、可调电阻RW3、电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容Cl、电容C2、运算放大器OPl、运算放大器0P2、三极管Ql、三极管Q2、继电器Jl和继电器J2,所述第一温度检测电路包括负温度系数热敏电阻RT1,所述第一湿度检测电路包括湿敏电阻RSl;所述第一排风扇电机Ml和第一进风扇电机M2串联后接入电源回路中,所述第一加热除湿器M3与第一排风扇电机Ml和第一进风扇电机M2的串联电路并联后接入电源回路中;所述运算放大器OPl的正极输入端分别与负温度系数热敏电阻RTl的一端、可调电阻RffO的一端和电容Cl的一端相连,负极输入端分别与电阻Rl的一端和可调电阻RWl的一端相连,输出端与三极管Ql的基极相连;所述三极管Ql的集电极串联继电器Jl的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R2的一端相连;所述可调电阻RWO的另一端、电容Cl的另一端、可调电阻RWl的另一端和电阻R2的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述负温度系数热敏电阻RTl的另一端和电阻Rl的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述运算放大器0P2的正极输入端分别与湿敏电阻RSl的一端、可调电阻RW2的一端和电容C2的一端相连,负极输入端分别与电阻R3的一端和可调电阻RW3的一端相连,输出端与三极管Q2的基极相连;所述三极管Q2的集电极串联继电器J2的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R4的一端相连;所述可调电阻RW2的另一端、电容C2的另一端、可调电阻RW3的另一端和电阻R4的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述湿敏电阻RSl的另一端和电阻R3的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述继电器Jl的第一常开触点JKl I和继电器J2的第一常开触点JK21并联后串联在第一排风扇电机Ml和第一进风扇电机M2的电源回路中,所述继电器J2的第二常开触点JK22串联在第一加热除湿器M3的电源回路中。
[0041 ]高压室内温度湿度调控系统的工作原理如下:
[0042]当高压室内温度较低时,负温度系数热敏电阻RTl的电阻值较大,根据分压原理,运算放大器OPl的B点电位低于V点的电位,运算放大器OPl输出低电平,三极管Ql截止,继电器Jl无电流通过,在主电路中的继电器Jl的常开触点JKl断开,此时,排气扇和进风扇不工作;当高压室内温度上升到一定的数值时,负温度系数热敏电阻RTl的电阻值由大变小,根据分压原理,BA的电位由小变大,当B点的电位高于V点的电位时,运算放大器OPl输出高电平,三极管Ql导通,继电器Jl的常开触点JKll闭合,同时,排风扇电机Ml和进风扇电机M2开始工作将热空气排出柜体外。
[0043]当高压室内空气的湿度超过高压室内湿度的允许上限值时,湿敏电阻RSl的电阻值减小,根据分压原理,P点的电位大于P’点的电位,运算放大器0P2输出高电平,三极管Q2导通,继电器J2的常开触点JK21和常开触点JK22闭合,同时,排风扇电机M1、进风扇电机M2和第一加热除湿器M3开始工作将湿气排出柜体外。
[0044]当高压室内空气的湿度下降后,湿敏电阻RSl的电阻值逐渐增大,根据分压原理,P点的电位小于P’点的电位,运算放大器0P2输出低电平,三极管Q2截止,继电器J2的常开触点JK21和常开触点JK22恢复断开状态,排风扇电机Ml、进风扇电机M2和第一加热除湿器M3停止除湿工作。
[0045]低压室内温度湿度调控系统的电路图与高压室内温度湿度调控系统的电路图一样,因此本申请省略掉低压室内温度湿度调控系统的电路附图。所述第二智能控制电路包括可调电阻RW4、可调电阻RW5、可调电阻RW6、可调电阻RW7、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C3、电容C4、运算放大器0P3、运算放大器0P4、三极管Q3、三极管Q4、继电器J3和继电器J4,所述第二温度检测电路包括负温度系数热敏电阻RT2,所述第二湿度检测电路包括湿敏电阻RS2;所述第二排风扇电机M4和第二进风扇电机M5串联后接入电源回路中,所述第二加热除湿器M6与第二排风扇电机M4和第二进风扇电机M5的串联电路并联;所述运算放大器0P3的正极输入端分别与负温度系数热敏电阻RT2的一端、可调电阻RW4的一端和电容C3的一端相连,负极输入端分别与电阻R 5的一端和可调电阻R W 5的一端相连,输出端与三极管Q 3的基极相连;所述三极管Q3的集电极串联继电器J3的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R6的一端相连;所述可调电阻RW4的另一端、电容C3的另一端、可调电阻RW5的另一端和电阻R6的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述负温度系数热敏电阻RT2的另一端和电阻R5的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述运算放大器
O P 4的正极输入端分别与湿敏电阻R S 2的一端、可调电阻RW 6的一端和电容C 4的一端相连,负极输入端分别与电阻R7的一端和可调电阻RW7的一端相连,输出端与三极管Q4的基极相连;所述三极管Q4的集电极串联继电器J4的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R8的一端相连;所述可调电阻RW6的另一端、电容C4的另一端、可调电阻RW7的另一端和电阻R8的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述湿敏电阻RS2的另一端和电阻R7的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述继电器J3的第二常开触点JK31和继电器J4的第二常开触点JK41并联后串联在第二排风扇电机M4和第二进风扇电机M5的电源回路中,所述继电器J4的第二常开触点JK42串联在第二加热除湿器M6的电源回路中。
[0046] 实施例2
[0047]如图2、图5、图6和图7所示,实施例2与实施例1不同的是:所述温湿度检测装置包括第一温湿度传感器511和第二温湿度传感器521,所述控制器包括设置在高压室或低压室内的处理器和GPRS通信模块,所述降温除湿装置包括第一排风扇512、第二排风扇522、第一加热除湿器513和第二加热除湿器523,所述第一温湿度传感器511设置在高压室内,所述第二温湿度传感器521设置在低压室内,所述第一排风扇512设置在高压室内的空气流出顶板22处,所述第二排风扇522设置在低压室内的空气流出顶板22处,所述第一加热除湿器531设置在高压室内底部位置,所述第二加热除湿器532设置在低压室内底部位置;所述第一温湿度传感器和第二温湿度传感器的输出端分别与处理器的输入端相连,所述处理器的控制输出端分别与第一排风扇、第二排风扇、第一加热除湿器和第二加热除湿器相连,所述第一温湿度传感器和第二温湿度传感器用于检测高压室和低压室内的温湿度信息并发送给处理器,所述处理器根据接收到的温湿度信息控制第一排风扇、第二排风扇、第一加热除湿器和第二加热除湿器进行工作;所述处理器通过GPRS通信模块与远程监控中心相连。
[0048]本发明的温度湿度调控系统可采用智能控制电路作为主控设备,智能控制电路结构简单、功耗低,适用于单独对现场温湿度进行调控;本发明的温度湿度调控系统也可采用PLC作为主控设备,通过PLC控制现场的降温除湿装置,并且PLC通过GPRS通信模块与远程监控中心相连,可以实现远程监控,用于对变电站内进行除湿、去湿,通过对变电站内相对湿度的控制,来达到除湿防潮的目的,使变电站内的环境湿度符合变电设备的环境湿度要求。
[0049] 实施例2中的温度湿度调控系统还包括通信中断重启装置,如图7所示,所述通信中断重启装置包括通信信号检测电路、PLC控制器、重启控制电路和WCDMA通信模块,所述通信信号检测电路设置在GPRS通信模块与处理器之间的通信线路中,通信信号检测电路的输出端与PLC控制器的输入端连接,所述PLC控制器的输出端与重启控制电路的控制端连接,所述重启控制电路设置在GPRS通信模块的供电回路中;所述PLC控制器通过WCDMA通信模块与上位机相连。
[0050]优选地,所述重启控制电路包括光耦隔离电路和常闭继电器,所述PLC控制器的输出端通过光耦隔离电路与常闭继电器的线圈连接,所述常闭继电器的常闭开关设置在无线通信模块的供电回路中;所述PLC控制器还连接有晶振电路和延时动作开关;所述处理器通过RS-232接口与GPRS通信模块相连;所述通信信号检测电路包括RS-232转TTL电平转换器,所述RS-232转TTL电平转换器的输入端与GPRS通信模块到处理器的下行信号线连接,输出端与PLC控制器的输入端连接;所述PLC控制器采用SIEMENS的S7-200PLC。
[0051] 本发明温度湿度调控系统采用PLC作为主控设备实现远程监控时,还设置有通信中断重启装置,用以进行监测PLC的通信信号,发现通信信号中断时进行重启GPRS通信模块。本发明在与PLC相连的GPRS通信模块出现死机时自动完成GPRS通信模块的重启工作,提高了通信的可靠性,有效解决了由于无线通信模块死机导致无法实时监控的问题。
[0052]以上所述只是本发明的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种箱式变电站温度湿度调控系统,所述箱式变电站包括高压室、低压室和变压器室,其特征是:所述高压室和低压室的侧壁上分别设置有散热通风结构;所述温度湿度调控系统包括温湿度检测装置、控制器、降温除湿装置和电源模块,所述温湿度检测装置设置在高压室和低压室内并与控制器连接,所述控制器与降温除湿装置连接,所述降温除湿装置设置高压室和低压室内,所述电源模块为直流电源,分别为湿度检测装置、控制器和降温除湿装置提供工作电源;所述散热通风结构包括空气流入开口护板和空气流出顶板,所述空气流入开口护板为设置在高压室和低压室的侧壁中下部的矩形结构并设有多个长方形通风孔,所述空气流出顶板为设置在高压室和低压室的侧壁顶部的矩形结构并设有2组矩形通风单元,所述矩形通风单元由多个多条平行设置的长方形通风孔组成。
2.根据权利要求1所述的一种箱式变电站温度湿度调控系统,其特征是:所述电源模块包括太阳能电池板和蓄电池,所述太阳能电池板有多个,每一个太阳能电池板通过可调节固定装置设置在箱式变电站的顶部,太阳能电池板与蓄电池连接以给蓄电池充电,蓄电池设置在高压室或低压室内,分别为湿度检测装置、控制器和降温除湿装置提供工作电源。
3.根据权利要求2所述的一种箱式变电站温度湿度调控系统,其特征是:所述可调节固定装置包括太阳能电池板托架、底座和可调节支撑架,所述太阳能电池板固定在太阳能电池板托架上,所述太阳能电池板托架的下端通过铰轴与底座铰接,所述太阳能电池板托架的两侧分别设置有一个第一滑轨,所述可调节支撑架的顶部两端分别通过一个第一可调节螺栓安装在两个第一滑轨上;所述底座固定在箱式变电站的顶部,底座的两侧设置有一个第二滑轨,所述可调节支撑架的底部两端分别通过一个第二可调节螺栓安装在两个第二滑轨上。
4.根据权利要求1所述的一种箱式变电站温度湿度调控系统,其特征是:所述温湿度检测装置包括第一温度检测电路、第二温度检测电路、第一湿度检测电路和第二湿度检测电路,所述控制器包括分别设置在高压室和低压室内的第一智能控制电路和第二智能控制电路,所述降温除湿装置包括第一排风扇、第二排风扇、第一进风扇、第二进风扇、第一加热除湿器和第二加热除湿器,所述第一温度检测电路和第一湿度检测电路设置在高压室内,所述第二温度检测电路和第二湿度检测电路设置在低压室内,所述第一排风扇和第二排风扇分别设置在高压室和低压室内的空气流出顶板处,所述第一进风扇和第二进风扇设置在高压室和低压室内的空气流入开口护板处,所述第一加热除湿器设置在高压室内底部位置,所述第二加热除湿器设置在低压室内底部位置;所述第一温度检测电路和第一湿度检测电路用于检测高压室内温湿度信息并发送给第一智能控制电路,所述第一智能控制电路将接收到的高压室内温湿度信息通过运算放大后进行控制第一排风扇、第一进风扇或第一加热除湿器进行工作;所述第二温度检测电路和第二湿度检测电路用于检测低压室内温湿度信息并发送给第二智能控制电路,所述第二智能控制电路将接收到的低压室内温湿度信息通过运算放大后进行控制第二排风扇、第二进风扇或第二加热除湿器进行工作。
5.根据权利要求4所述的一种箱式变电站温度湿度调控系统,其特征是:所述第一智能控制电路包括可调电阻RWO、可调电阻RWl、可调电阻RW2、可调电阻RW3、电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容Cl、电容C2、运算放大器OPl、运算放大器OP2、三极管Ql、三极管Q2、继电器Jl和继电器J2,所述第一温度检测电路包括负温度系数热敏电阻RT1,所述第一湿度检测电路包括湿敏电阻RSl;所述第一排风扇电机Ml和第一进风扇电机M2串联后接入电源回路中,所述第一加热除湿器M3与第一排风扇电机Ml和第一进风扇电机M2的串联电路并联后接入电源回路中;所述运算放大器OPl的正极输入端分别与负温度系数热敏电阻RTl的一端、可调电阻RWO的一端和电容Cl的一端相连,负极输入端分别与电阻Rl的一端和可调电阻RWl的一端相连,输出端与三极管Ql的基极相连;所述三极管Ql的集电极串联继电器Jl的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R2的一端相连;所述可调电阻RWO的另一端、电容Cl的另一端、可调电阻RWl的另一端和电阻R2的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述负温度系数热敏电阻RTl的另一端和电阻Rl的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述运算放大器0P2的正极输入端分别与湿敏电阻RSl的一端、可调电阻RW2的一端和电容C2的一端相连,负极输入端分别与电阻R3的一端和可调电阻RW3的一端相连,输出端与三极管Q2的基极相连;所述三极管Q2的集电极串联继电器J2的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R4的一端相连;所述可调电阻RW2的另一端、电容C2的另一端、可调电阻RW3的另一端和电阻R4的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述湿敏电阻RSl的另一端和电阻R3的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述继电器Jl的第一常开触点JKl I和继电器J2的第一常开触点JK21并联后串联在第一排风扇电机Ml和第一进风扇电机M2的电源回路中,所述继电器J2的第二常开触点JK22串联在第一加热除湿器M3的电源回路中。
6.根据权利要求4所述的一种箱式变电站温度湿度调控系统,其特征是:所述第二智能控制电路包括可调电阻RW4、可调电阻RW5、可调电阻RW6、可调电阻RW7、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C3、电容C4、运算放大器0P3、运算放大器0P4、三极管Q3、三极管Q4、继电器J3和继电器J4,所述第二温度检测电路包括负温度系数热敏电阻RT2,所述第二湿度检测电路包括湿敏电阻RS2;所述第二排风扇电机M4和第二进风扇电机M5串联后接入电源回路中,所述第二加热除湿器M6与第二排风扇电机M4和第二进风扇电机M5的串联电路并联;所述运算放大器0P3的正极输入端分别与负温度系数热敏电阻RT2的一端、可调电阻RW4的一端和电容C3的一端相连,负极输入端分别与电阻R5的一端和可调电阻RW5的一端相连,输出端与三极管Q3的基极相连;所述三极管Q3的集电极串联继电器J3的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R6的一端相连;所述可调电阻RW4的另一端、电容C3的另一端、可调电阻RW5的另一端和电阻R6的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述负温度系数热敏电阻RT2的另一端和电阻R5的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述运算放大器0P4的正极输入端分别与湿敏电阻RS2的一端、可调电阻RW6的一端和电容(34的一端相连,负极输入端分别与电阻R7的一端和可调电阻RW7的一端相连,输出端与三极管Q4的基极相连;所述三极管Q4的集电极串联继电器J4的线圈后与电源模块的正极输出端相连,发射极与电阻R8的一端相连;所述可调电阻RW6的另一端、电容C4的另一端、可调电阻RW7的另一端和电阻R8的另一端分别与电源模块的负极输出端相连,所述湿敏电阻RS2的另一端和电阻R7的另一端分别与电源模块的正极输出端相连;所述继电器J3的第二常开触点JK31和继电器J4的第二常开触点JK41并联后串联在第二排风扇电机M4和第二进风扇电机M5的电源回路中,所述继电器J4的第二常开触点JK42串联在第二加热除湿器M6的电源回路中。
7.根据权利要求1所述的一种箱式变电站温度湿度调控系统,其特征是:所述温湿度检测装置包括第一温湿度传感器和第二温湿度传感器,所述控制器包括设置在高压室或低压室内的处理器和GPRS通信模块,所述降温除湿装置包括第一排风扇、第二排风扇、第一加热除湿器和第二加热除湿器,所述第一温湿度传感器设置在高压室内,所述第二温湿度传感器设置在低压室内,所述第一排风扇设置在高压室内的空气流出顶板处,所述第二排风扇设置在低压室内的空气流出顶板处,所述第一加热除湿器设置在高压室内底部位置,所述第二加热除湿器设置在低压室内底部位置;所述第一温湿度传感器和第二温湿度传感器的输出端分别与处理器的输入端相连,所述处理器的控制输出端分别与第一排风扇、第二排风扇、第一加热除湿器和第二加热除湿器相连,所述第一温湿度传感器和第二温湿度传感器用于检测高压室和低压室内的温湿度信息并发送给处理器,所述处理器根据接收到的温湿度信息控制第一排风扇、第二排风扇、第一加热除湿器和第二加热除湿器进行工作;所述处理器通过GPRS通信模块与远程监控中心相连。
8.根据权利要求7所述的一种箱式变电站温度湿度调控系统,其特征是:还包括通信中断重启装置,所述通信中断重启装置包括通信信号检测电路、PLC控制器、重启控制电路和WCDMA通信模块,所述通信信号检测电路设置在GPRS通信模块与处理器之间的通信线路中,通信信号检测电路的输出端与PLC控制器的输入端连接,所述PLC控制器的输出端与重启控制电路的控制端连接,所述重启控制电路设置在GPRS通信模块的供电回路中;所述PLC控制器通过WCDMA通信模块与上位机相连。
9.根据权利要求8所述的一种箱式变电站温度湿度调控系统,其特征是:所述重启控制电路包括光耦隔离电路和常闭继电器,所述PLC控制器的输出端通过光耦隔离电路与常闭继电器的线圈连接,所述常闭继电器的常闭开关设置在无线通信模块的供电回路中;所述PLC控制器还连接有晶振电路和延时动作开关;所述处理器通过RS-232接口与GPRS通信模块相连;所述通信信号检测电路包括RS-232转TTL电平转换器,所述RS-232转TTL电平转换器的输入端与GPRS通信模块到处理器的下行信号线连接,输出端与PLC控制器的输入端连接;所述PLC控制器采用SIEMENS的S7-200PLC。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种箱式变电站温度湿度调控系统,其特征是:所述箱式变电站底部设置有底座,所述底座设置高于地面0.3-0.6m。
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