CN106253104A - 一种高压输变电除凝露总成及其除凝露方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压输变电除凝露总成，包括除凝露设备、开关柜、控制模块、温湿度传感器模块、一级送风管、一级回风管、二级送风管、二级回风管，三级送风管和三级回风管。从开关柜顶部的泄压板位置安装三级送风管和三级回风管，连向手车室、母线室及电缆室。本发明还包括一种除凝露方法，本高压输变电除凝露总成及其除凝露方法既解决了开关柜内空气流通问题又降低了柜内外温度差问题，对常规或特殊的开关柜的送、回风系统安装定制的管道，对设备空间内的通风、潮湿状况进行改善，防止发生凝露现象，为设备的安全运行营造一个良好的工作环境，保障设备的安全稳定运行为目的。
Description
技术领域
本发明属于电力设备的技术领域，具体地说，涉及一种高压输变电除凝露总成及其除凝露方法。
背景技术
高压开关柜内部空间十分紧凑，潮湿季节时，空气中含较多水蒸气使得开关室里的电缆沟潮湿，电缆沟内积水无法排除容易形成水蒸汽，水蒸气顺着电缆沟的缝隙或开关柜前后柜门、顶部泄压板等缝隙渗透到开关柜内，会使开关柜内的绝缘件、带电体表面或开关柜内局部有结露现象；从而滋生霉菌,加快金属导体腐蚀,导致接触面氧化,接触电阻增大，导致电气绝缘强度降低。并且引起柜内温度低于柜外温度，在柜内外形成温度差，引起凝露现象。导致绝缘间距引起电气元件的爬电、异常闪络放电现象的发生，造成相间短路引起设备故障跳闸，给设备的安全稳定运行带来严重隐患。
目前国内一般解决开关柜内的湿气凝露的主要方法有：在柜体内加装电加热器、驱潮剂、安装凝露控制器、半导体抽湿机等方法来控制开关柜内凝露情况；或者对柜体进行密封；在开关柜顶部的泄压板上安装风机；在配电室或开关间安装空调、排气扇或移动柜式除湿机等。
1、使用电加热器：在开关柜内部局部进行加热，以解决凝露现象，但是这种方法并不能从根本上消除凝露，原因在于此方法只是增加空气中水蒸气的不饱和程度，并没有将柜内的水汽排出，没有达到有效的驱潮作用。另外，电加热器的传感器固有的特性缺陷，对相对湿度变化不敏感性，或安装固定的位置未发生凝露导致加热器未启动，造成开关柜内加热除潮装置不工作，会降低防凝露可靠性，也降低了开关柜的安全可靠性。第三，加热器的长期投入，加速安装在开关柜上的保护装置和二次元件的老化，对开关柜的设备造成损坏。
2、安装驱潮剂：在开关柜内悬挂硅胶袋或者是使用其他的吸水材料，然而其吸水效果有限，且吸收的水分很难排出开关柜外，潮湿的水蒸气仍然集结在开关柜内，除湿效果不明显，操作性差。
3、安装凝露控制器和半导体抽湿机：在开关柜内安装的凝露控制器、半导体抽湿机只是将局部位置的潮湿空气排出到电缆沟内，柜内其它空间(母线室)的水蒸气仍然集结在开关柜内，无法排出到柜体外部，不能从根本上解决开关柜内所有空间的潮湿问题。由于开关柜内的空间是相对独立的，开关柜柜内空间狭小，新安装设备在柜体内很难保障其安全距离。而且所使用设备到一定年限，偏差会逐步增大，检修或更换设备时需开关柜停电后才能进入柜内更换设备，此方法只是将开关柜内局部空间的湿气排出到柜外，除湿效果不明显，可操作性差。
4、柜顶安装风机：通过空气的对流与外界的空气进行交换达到降低开关柜内湿度，此方案由于柜体结构的限制无法做到柜内空气充分循环所起作用有限，还易造成尘土、污秽进入，不能达到防潮的目的。由于风机的使用寿命问题也会增加运行人员的运维困难。
5、开关柜密封处理、胶泥封堵：一般在开关柜柜门上加装橡胶垫和用胶泥封堵开关柜电缆室底部，加强开关柜的密封性，实际上只减少了外部进入箱子内的水蒸气，并没解决开关柜内潮湿空气的问题。
6、开关间安装除湿机或空调：在配电室或开关间安装空调、排气扇或移动柜式除湿机等方法只能改善开关间的环境空气温湿度条件，对柜体内的温湿度起到的作用很小。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，鉴于电力系统的安全技术要求，开关柜不能采取从柜体和底部送风、排风的方式，造成开关柜内的手车室、电缆室、母线室内空气不流通，柜内潮湿气使开关柜内一次设备产生凝露，造成设备绝缘强度降低，给安全生产造成很大的隐患，最终将造成放电闪络。
本发明提供一种高压输变电除凝露总成及其除凝露方法，本除凝露总成及其除凝露方法既改善了开关柜内的通风循环的状况和开关柜内密闭空间的潮湿度，减少了柜内空气中的水蒸气含量，又减小了开关柜内的温差，使之不产生凝露发生的条件，起到预防凝露的作用。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种高压输变电除凝露总成，包括除凝露装置、控制管理单元、有线温湿度传感器、无线温湿度传感器、一级送风管、一级回风管，一级送风管与除凝露装置的出风口连接；一级回风管，与除凝露装置的进风口连接；一级送风管通过第一电控风阀与一级送风管连接，一级送风管通过第二电控风阀与二级送风管连接，二级送风管上连接有三级送风管一、三级送风管二、三级送风管三；一级回风管通过第三电控风阀与二级回风管连接，二级回风管上连接有三级回风管一、三级回风管二、三级回风管三；
开关柜内设有手车室、母线室及电缆室，开关柜顶部设有泄压板，泄压板上设有若干通向手车室、母线室或电缆室的管道安装孔；三级送风管一和三级回风管一从管道安装孔安装至手车室内，三级送风管二和三级回风管二从管道安装孔安装至手母线室内，三级送风管三和三级回风管三从管道安装孔安装至电缆室内；
控制管理单元与第一电控风阀、第二电控风阀、第三电控风阀、第四电控风阀同时连接；控制管理单元与有线温湿度传感器、无线温湿度传感器连接，控制管理单元与触摸控制屏连接，所述有线温湿度传感器设置于二级回风管内部，所述无线温湿度传感器设置于开关柜内。
进一步地，所述的除凝露装置包括箱体以及设置在箱体内的蒸发器、冷凝器和风机，箱体的一侧设置为进风口，另一侧设置为出风口，蒸发器、冷凝器和风机从进风口至出风口依次分布，蒸发器与进风口之间设有压缩机，冷凝器下端连接有排水管。
进一步地，冷凝器和风机之间设置空气过滤器。
进一步地，所述的风机设为两件。
进一步地，所述第一电控风阀、第二电控风阀、第三电控风阀和第四电控风阀通过无线方式与控制管理单元连接，化霜探头与控制管理单元连接。
进一步地，另一种控制装置，所述触摸控制屏通过以太网与交换机连接，交换机通过以太网与服务器连接，服务器通过移动互联网与智能移动终端连接。
进一步地，所述触摸控制屏与WiFi单元连接，WiFi单元通过无线网络与智能移动终端连接。
本发明还包括一种除凝露方法，包括以下步骤，
a、有线温湿度传感器和无线温湿度传感器检测实际温度值和实际湿度值，且把实际温度值和实际湿度值传递给控制管理单元；
b、控制管理单元将实际温度值和实际湿度值与预设温度目标值和预设湿度目标值作对比；查找实际温度值与预设温度目标值的数值相同时的预设湿度目标值，实际湿度值大于该预设湿度目标值时，启动除凝露装置；
c、除凝露装置的风机启动后，通过出风口输出干燥空气，再经过一级送风管和二级送风管以及三级送风管一、和三级送风管三从泄压板进入到开关柜内；开关柜内的空气通过三级回风管一、三级回风管二、三级回风管三收集后，再通过二级回风管和一级回风管，最后通过进风口进入到除凝露装置，再经过蒸发器、冷凝器到达风机；经过蒸发器时，空气中的水冷凝并附在蒸发器表面，水从排水管排出；经过冷凝器时，对空气进行加温；经过空气流，将开关柜内的湿度降低至60％RH以下。
进一步地，所述的预设湿度目标值可从30％～90％RH任意设定，即将开关柜20内的湿度控制在30％～90％RH。
进一步地，干燥空气的温度高于室内温度3℃～5℃。
本发明的有益效果是，温湿度传感器检测到湿度高于自行设定的需要控制的湿度值时，控制模块驱使除凝露装置内的压缩机开机工作；当温湿度传感器检测到湿度达到需要控制的湿度值时自动停机，除凝露系统主机内的压缩机停止工作，真正实现全自动化；本装置既解决了开关柜内空气流通问题又降低了柜内外温度差问题，对常规或特殊的开关柜的送、回风系统安装定制的管道，对设备空间内的通风、潮湿状况进行改善，防止发生凝露现象，为设备的安全运行营造一个良好的工作环境，保障设备的安全稳定运行为目的。
附图说明
图1为本发明的单台开关柜内三个空间内潮湿空气循环流动示意图。
图2为本发明的高压输变电除凝露总成的安装平面示意图。
图3为本发明的除凝露装置的结构示意图。
图4为实施例2的控制系统框图。
图5为实施例3的控制系统框图。
图6为实施例4的控制系统框图。
附图中：
10、除凝露装置；11、箱体；12、蒸发器；13、冷凝器；14、风机；15、进风口；16、出风口；17、压缩机；18、排水管；19、空气过滤器；20、开关柜；21、手车室；22、母线室；23、电缆室；24、泄压板；30、控制管理单元；33、化霜探头；42、有线温湿度传感器；51、一级送风管；52、一级回风管；61、二级送风管；62、二级回风管；71a、三级送风管一；71b、三级送风管二；71c、三级送风管三；72a、三级回风管一；72b、三级回风管二；72c、三级回风管三；81、第一电控风阀；82、第三电控风阀；83、第二电控风阀；84、第四电控风阀；87、触摸控制屏；88、无线温湿度传感器；89、交换机；90、服务器；91、智能移动终端；92、WiFi单元。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述：
实施例1
参照图1到图3，本发明提供一种高压输变电除凝露总成，
包括除凝露装置10、控制管理单元30、有线温湿度传感器42、无线温湿度传感器88、一级送风管51、一级回风管52，一级送风管51与除凝露装置10的出风口16连接；一级回风管52与除凝露装置10的进风口15连接；一级送风管51通过第一电控风阀81与一级送风管51连接，一级送风管51通过第二电控风阀83与二级送风管61连接，二级送风管61上连接有三级送风管一71a、三级送风管二71b、三级送风管三71c；一级回风管52通过第三电控风阀82与二级回风管62连接，二级回风管62上连接有三级回风管一72a、三级回风管二72b、三级回风管三72c；
开关柜20内设有手车室21、母线室22及电缆室23，开关柜20顶部设有泄压板24，泄压板24上设有若干通向手车室21、母线室22或电缆室23的管道安装孔；三级送风管一71a和三级回风管一72a从管道安装孔安装至手车室21内，三级送风管二71b和三级回风管二72b从管道安装孔安装至手母线室22内，三级送风管三71c和三级回风管三72c从管道安装孔安装至电缆室23内；
控制管理单元30与第一电控风阀81、第二电控风阀83、第三电控风阀82、第四电控风阀84同时连接；控制管理单元30与有线温湿度传感器42、无线温湿度传感器88连接，控制管理单元30与触摸控制屏87连接，所述有线温湿度传感器42设置于二级回风管62内部，所述无线温湿度传感器88设置于开关柜20内。
针对开关柜20内特殊的运行环境，柜体上不能随意开孔，开关柜20底部密闭；除了在开关柜20顶部的泄压板24位置安装送风、回风管道外，其他位置均不适宜安装管道。
除凝露装置10包括箱体11以及设置在箱体11内的蒸发器12、冷凝器13和风机14，箱体11的一侧设置为进风口15，另一侧设置为出风口16，蒸发器12、冷凝器13和风机14从进风口15至出风口16依次分布，蒸发器12与进风口15之间设有压缩机17，冷凝器13下端连接有排水管18；风机14设为双风机14，增大风速风量。冷凝器13和风机14之间设有空气过滤器19。蒸发器12吸收外界的热量，冷凝器13向外放出热量；蒸发器12蒸发吸热，吸收湿空气中的热量，使湿空气中水气结露而析出水分，从而达到除湿的目的。
为了去除空气中的灰尘，冷凝器13和风机14之间设置空气过滤器19。
为了提高风机的风量和风压，风机14设为两件。
控制管理单元30与有线温湿度传感器42、无线温湿度传感器88同时连接，控制管理单元30与触摸控制屏87连接，冷凝器13下端设有化霜探头33，化霜探头33和压缩机17与控制管理单元30连接。温湿度传感器包括有线温湿度传感器42和无线温湿度传感器88，有线温湿度传感器42设在二级回风管62内，无线温湿度传感器88设在开关柜20内。温湿度传感器检测到湿度高于自行设定的需要控制的湿度值时，控制管理单元30驱使除凝露装置10内的压缩机17开机工作；当温湿度传感器检测到湿度达到需要控制的湿度值时自动停机，除凝露系统主机内的压缩机17停止工作，风机14一直工作进行送风，真正实现全自动化。
本发明还包括一种用于高压输变电除凝露总成的除凝露方法，包括以下步骤，
a、有线温湿度传感器42和无线温湿度传感器88检测实际温度值和实际湿度值，且把实际温度值和实际湿度值传递给控制管理单元30；
b、控制管理单元30将实际温度值和实际湿度值与预设温度目标值和预设湿度目标值作对比；查找实际温度值与预设温度目标值的数值相同时的预设湿度目标值，实际湿度值大于该预设湿度目标值时，启动除凝露装置10；
c、除凝露装置10的风机14启动后，通过出风口16输出干燥空气，再经过一级送风管51和二级送风管61以及三级送风管一71a、和三级送风管三71c从泄压板24进入到开关柜20内；开关柜20内的空气通过三级回风管一72a、三级回风管二72b、三级回风管三72c收集后，再通过二级回风管62和一级回风管52，最后通过进风口15进入到除凝露装置10，再经过蒸发器12、冷凝器13到达风机14；经过蒸发器12时，空气中的水冷凝并附在蒸发器12表面，水从排水管18排出；经过冷凝器13时，对空气进行加温；经过空气流，将开关柜20内的湿度降低至60％RH以下。
本发明的高压输变电除凝露总成，预设湿度值可从30％～90％RH任意设定，即将开关柜20内的湿度控制在30％～90％RH。
干燥空气的温度高于室内温度3℃～5℃，由此降低了开关柜20内外温度差，又始终保持开关柜20内有干燥空气，能有效的防止凝露现象的发生，保障了设备的安全稳定运行。
三级送风管一71a、三级送风管二71b、三级送风管三71c，二级送风管62上连接有三级回风管一72a、三级回风管二72b、三级回风管三72c上设有风量调节阀，所述的一级送风管51和一级回风管52上设有电控风阀。风量调节阀用于调节风量并保持风量恒定；电控风阀用于使主管风道内的送风风量通过控制管理单元30得出的计算值来保持风量能恒定地送到各三级送风管中，通过与一级送风管51连接的第二电控风阀83关闭状态来分组控制各开关柜除凝露的范围，通过一级送风管51上连接的手动调节阀一85，通过二级送风管61连接三级送风管一71a、三级送风管二71b、三级送风管三71c，用来调节到达各支风管的风量，起到导流的作用，维持风量平衡。
通过三级送风管一71a、三级送风管二71b、三级送风管三71c连接的手动调节阀二86使每个除凝露区域都达到均衡的风量、风压；使每个回路风道里的送风风量和回风风量达到饱和，正、负风压达到平衡，成正比。
实施例2
参照图1到图3及图4，本实施例的控制中，第一电控风阀81、第二电控风阀83、第三电控风阀82和第四电控风阀84可通过有线或无线方式与控制管理单元30连接，化霜探头33与控制管理单元30连接。
实施例3
参照图1到图3及图5，本实施例的控制中所述除凝露装置10内的控制管理单元30通过以太网与交换机89连接，交换机89通过以太网与服务器90连接，服务器90通过移动互联网与智能移动终端91连接。
实施例4
参照图1到图3及图6，本实施例的控制中除凝露装置10内的控制管理单元30与WiFi单元92连接，WiFi单元92通过无线网络与智能移动终端91连接。
本高压输变电除凝露总成及其除凝露方法既解决了开关柜20内空气流通问题又降低了柜内外温度差问题，对常规或特殊的开关柜20的送、回风系统安装定制的管道，对设备空间内的通风、潮湿状况进行改善，防止发生凝露现象，为设备的安全运行营造一个良好的工作环境，保障设备的安全稳定运行为目的。
Claims (10)
1.一种高压输变电除凝露总成，其特征是：包括除凝露装置(10)、控制管理单元(30)、有线温湿度传感器(42)、无线温湿度传感器(88)、一级送风管(51)、一级回风管(52)，一级送风管(51)与除凝露装置(10)的出风口(16)连接；一级回风管(52)，与除凝露装置(10)的进风口(15)连接；一级送风管(51)通过第一电控风阀(81)与一级送风管(51)连接，一级送风管(51)通过第二电控风阀(83)与二级送风管(61)连接，二级送风管(61)上连接有三级送风管一(71a)、三级送风管二(71b)、三级送风管三(71c)；一级回风管(52)通过第三电控风阀(82)与二级回风管(62)连接，二级回风管(62)上连接有三级回风管一(72a)、三级回风管二(72b)、三级回风管三(72c)；
开关柜(20)内设有手车室(21)、母线室(22)及电缆室(23)，开关柜(20)顶部设有泄压板(24)，泄压板(24)上设有若干通向手车室(21)、母线室(22)或电缆室(23)的管道安装孔；三级送风管一(71a)和三级回风管一(72a)从管道安装孔安装至手车室(21)内，三级送风管二(71b)和三级回风管二(72b)从管道安装孔安装至手母线室(22)内，三级送风管三(71c)和三级回风管三(72c)从管道安装孔安装至电缆室(23)内；
控制管理单元(30)与第一电控风阀(81)、第二电控风阀(83)、第三电控风阀(82)、第四电控风阀(84)同时连接；控制管理单元(30)与有线温湿度传感器(42)、无线温湿度传感器(88)连接，控制管理单元(30)与触摸控制屏(87)连接，所述有线温湿度传感器(42)设置于二级回风管(62)内部，所述无线温湿度传感器(88)设置于开关柜(20)内。
2.根据权利要求1所述的高压输变电除凝露总成，其特征是：所述的除凝露装置(10)包括箱体(11)以及设置在箱体(11)内的蒸发器(12)、冷凝器(13)和风机(14)，箱体(11)的一侧设置为进风口(15)，另一侧设置为出风口(16)，蒸发器(12)、冷凝器(13)和风机(14)从进风口(15)至出风口(16)依次分布，蒸发器(12)与进风口(15)之间设有压缩机(17)，冷凝器(13)下端连接有排水管(18)。
3.根据权利要求2所述的高压输变电除凝露总成，其特征是：冷凝器(13)和风机(14)之间设置空气过滤器(19)。
4.根据权利要求3所述的高压输变电除凝露总成，其特征是：所述的风机(14)设为两件。
5.根据权利要求4所述的高压输变电除凝露总成，其特征是：所述第一电控风阀(81)、第二电控风阀(83)、第三电控风阀(82)和第四电控风阀(84)通过无线方式与控制管理单元(30)连接，化霜探头(33)与控制管理单元(30)连接。
6.根据权利要求1到5任一所述的高压输变电除凝露总成，其特征是，所述触摸控制屏(87)通过以太网与交换机(89)连接，交换机(89)通过以太网与服务器(90)连接，服务器(90)通过移动互联网与智能移动终端(91)连接。
7.根据权利要求1到5任一所述的高压输变电除凝露总成，其特征是，所述触摸控制屏(87)与WiFi单元(92)连接，WiFi单元(92)通过无线网络与智能移动终端(91)连接。
8.一种用于权利要求1至8任一所述的高压输变电除凝露总成的除凝露方法，其特征是：包括以下步骤，
a、有线温湿度传感器(42)和无线温湿度传感器(88)检测实际温度值和实际湿度值，且把实际温度值和实际湿度值传递给控制管理单元(30)；
b、控制管理单元(30)将实际温度值和实际湿度值与预设温度目标值和预设湿度目标值作对比；查找实际温度值与预设温度目标值的数值相同时的预设湿度目标值，实际湿度值大于该预设湿度目标值时，启动除凝露装置(10)；
c、除凝露装置(10)的风机(14)启动后，通过出风口(16)输出干燥空气，再经过一级送风管(51)和二级送风管(61)以及三级送风管一(71a)、和三级送风管三(71c)从泄压板(24)进入到开关柜(20)内；开关柜(20)内的空气通过三级回风管一(72a)、三级回风管二(72b)、三级回风管三(72c)收集后，再通过二级回风管(62)和一级回风管(52)，最后通过进风口(15)进入到除凝露装置(10)，再经过蒸发器(12)、冷凝器(13)到达风机(14)；经过蒸发器(12)时，空气中的水冷凝并附在蒸发器(12)表面，水从排水管(18)排出；经过冷凝器(13)时，对空气进行加温；经过空气流，将开关柜(20)内的湿度降低至60％RH以下。
9.根据权利要求8所述的高压输变电除凝露方法，其特征是：所述的预设湿度目标值30％～90％RH任意设定，即将开关柜(20)内的湿度控制在30％～90％RH。
10.根据权利要求8所述的高压输变电除凝露方法，其特征是：干燥空气的温度高于室内温度3℃～5℃。
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