CN107332140B - 一种变电站智能变频组合除湿系统及除湿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变电站智能变频组合除湿系统及除湿方法。包括集中除湿单元、单独在线再生除湿单元和控制单元,所述控制单元分别与集中除湿单元、单独在线再生除湿单元连接;所述集中除湿单元包括变频除湿器、用于为地下电缆沟及开关柜送干燥风的第一送干燥风总管、用于为集中户外端子箱送干燥风的第二送干燥风总管、用于抽地下电缆沟及开关柜湿风的第一抽湿风总管、用于抽集中户外端子箱湿风的第二抽湿风总管;所述单独在线再生除湿单元包括在线再生除湿器、用于为偏远独立端子箱送干燥风的第四送干燥风支管、用于抽偏远独立端子箱内湿风的第四抽湿风支管。本发明能够对变电站需除湿设备进行安全、高效、经济、自动化的除湿目的。

Description

一种变电站智能变频组合除湿系统及除湿方法
技术领域
本发明涉及一种变电站内设施、设备的除湿装置,特别是一种变电站智能变频组合除湿系统及除湿方法。
背景技术
电力系统变电站内电力高压设备由于受潮而引发的故障占变电站事故的大部分,很多情况是由于湿度增大,造成电力设备,包括避雷器、电缆、隔离开关、断路器、套管以及端子箱、控制箱内二次控制回路受潮、绝缘破坏,以及引起的发热、放电,从而造成事故,特别是雨季和温湿地区的潮湿现象严重威胁电力高压设备的安全运行。现有变电站的除湿技术方案,只有分散、零星的除湿器或其它简易低效的除湿装置,还没有一个完整、高效、经济,专门针对变电站内不同除湿单元要求的整体除湿系统,电力系统现有的传统除湿方式,也无法针对安装在相对封闭环境内的电力设备进行安全有效的除湿,现有变电站的除湿方式主要有以下两种:
1、在变电站开关室内和有关控制室室内地面上安装除湿器,对室内环境进行除湿;
缺点:开关室内和有关控制室内地面上安装的除湿器只能对室内地面上环境进行除湿,这对开关室(控制室)地下电缆沟以及安装在开关室内的开关柜等铠封闭式电力设备内部均无法进行安全有效除湿。电缆沟由于开挖在地底下,且与户外电缆沟有连接,外界潮气会大量侵入。安装在开关室内的开关柜其电缆通过电缆沟穿出室外,电缆沟内潮气也会侵入开关柜内,这些都造成许多高压柜内高压电力设备和在电缆沟内敷设、安装的电缆、电缆头往往因为电缆沟内潮气引起高压电力设备和其保护控制二次装置的受潮,从而频繁的引起缺陷和事故,甚至造成高压设备因受潮烧毁爆炸的恶行事故,严重影响工作人员和电力设备的安全运行,且电力系统变电站内的除湿器不能根据所需除湿单元的湿度要求进行智能控制,或者造成达不到除湿要求,影响除湿效果,危害电力设备的安全运行,或者局部过度设计、过度运行,大马拉小车,造成低效、浪费、噪声大、不环保以及设备磨损大,维护检修量大等诸多缺陷。
2、有关变电站户外场地上端子箱、控制箱内安装电加热器除湿。
缺点:但由于端子箱、控制箱是全密闭的,采用电加热丝、电加热棒等进行加热除湿,加热后的潮气无法散发,待温度降低后水汽结露,凝结,反而更易造成箱内接线端子或控制设备受潮,造成事故,且由于在端子箱、控制箱内部安装电加热装置,本身就是一个不安全因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变电站智能变频组合除湿系统及除湿方法,根据除湿要求和湿度传感器反馈的在线检测湿度数据,通过控制单元控制各除湿单元的最佳循环干燥风量和风压,控制变频除湿器的优化出力,达到安全、高效、经济、自动化的除湿运行目的。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种变电站智能变频组合除湿系统,包括集中除湿单元、单独在线再生除湿单元和控制单元,所述控制单元分别与集中除湿单元、单独在线再生除湿单元连接;
所述集中除湿单元包括安装在变电站开关室内的地下电缆沟、安装在变电站开关室内的开关柜、安装在变电站开关室外的集中户外端子箱、变频除湿器、用于为地下电缆沟及开关柜送干燥风的第一送干燥风总管、用于为集中户外端子箱送干燥风的第二送干燥风总管、用于抽地下电缆沟及开关柜湿风的第一抽湿风总管、用于抽集中户外端子箱湿风的第二抽湿风总管,所述第一送干燥风总管、第二送干燥风总管、第一抽湿风总管、第二抽湿风总管均与所述变频除湿器连接;所述第一送干燥风总管经第一送干燥风支管为所述地下电缆沟送干燥风,第一送干燥风总管经第二送干燥风支管为所述开关柜送干燥风,第二送干燥风总管经第三送干燥风支管为所述集中户外端子箱送干燥风,所述第一抽湿风总管经第一抽湿风支管抽所述地下电缆沟的湿风,所述第一抽湿风总管经第二抽湿风支管抽所述开关柜的湿风,所述第二抽湿风总管经第三抽湿风支管抽所述集中户外端子箱的湿风;所述第一至第三送干燥风支管分别设置有第一至第三电磁阀,所述集中除湿单元还设置有分别用于检测地下电缆沟、开关柜、集中户外端子箱内湿度的第一至第三湿度传感器,所述变频除湿器、第一至第三电磁阀、第一至第三湿度传感器均连接至所述控制单元;
所述单独在线再生除湿单元包括偏远独立端子箱、在线再生除湿器、CPU微处理器、用于为偏远独立端子箱送干燥风的第四送干燥风支管、用于抽偏远独立端子箱内湿风的第四抽湿风支管,所述第四送干燥风支管与在线再生除湿器连接,所述第四抽湿风支管与在线再生除湿器连接,所述第四送干燥风支管设置有用于控制在线再生除湿器通过第四送干燥风支管送风的第四电磁阀、用于控制在线再生除湿器通过第四送干燥风支管向大气排风的第五电磁阀,第四抽湿风支管设置有用于控制在线再生除湿器通过第四抽湿风支管吸风的第六电磁阀、用于控制在线再生除湿器通过第四抽湿风支管向大气吸风的第七电磁阀;所述单独在线再生除湿单元还设置有用于检测偏远独立端子箱内湿度的第四湿度传感器、用于检测在线再生除湿器内吸湿剂湿度的第五湿度传感器,所述在线再生除湿器、第四至第七电磁阀、第四湿度传感器、第五湿度传感器均连接至所述CPU微处理器;
所述控制单元包括PLC控制器,所述PLC控制器与所述变频除湿器、第一至第三电磁阀、第一至第三湿度传感器、CPU微处理器连接。
在本发明一实施例中,所述在线再生除湿器内的吸湿剂为变色硅胶吸湿剂。
在本发明一实施例中,所述变频除湿器设置于地下电缆沟、开关柜及集中户外端子箱的中心位置。
在本发明一实施例中,所述第一送干燥风支管的送风口处开设有若干送风干燥孔,所述第一送干燥风支管的送风口设于地下电缆沟上部。
在本发明一实施例中,所述第一抽湿风支管的进风口处开设有若干抽湿风孔,所述第一抽湿风支管的进风口设于地下电缆沟下部。
在本发明一实施例中,所述在线再生除湿器包括带有电加热器的再生热风机和吸湿器,该再生热风机为变频再生热风机,所述再生热风机和吸湿器均与CPU微处理器连接,所述第四抽湿风支管经再生热风机与吸湿器连接。
在本发明一实施例中,所述集中除湿单元的除湿方式为,
对于地下电缆沟:在变频除湿器第一出风口、第一送干燥风总管、第一送干燥风支管、地下电缆沟、第一抽湿风支管、第一抽湿风总管、变频除湿器第一抽风口之间形成通风循环,将地下电缆沟内湿风通过变频除湿器将水分除去后的干燥风再送入地下电缆沟内,不断循环,以保持电缆沟内的干燥要求;
对于开关柜:在变频除湿器第一出风口、第一送干燥风总管、第二送干燥风支管、开关柜、第二抽湿风支管、第一抽湿风总管、变频除湿器第一抽风口之间形成通风循环,将开关柜内湿风通过变频除湿器将水分除去后的干燥风再送入开关柜内,以保持开关柜内的干燥要求。
对于户外集中式端子箱:在变频除湿器第二出风口、第二送干燥风总管、第三送干燥风支管、户外集中式端子箱、第三抽湿风支管、第二抽湿风总管、变频除湿器第二抽风口之间形成通风循环,将户外集中式端子箱内湿风通过变频除湿器将水分除去后的干燥风再送入户外集中式端子箱内,以保持户外集中式端子箱内的干燥要求。
在本发明一实施例中,所述单独在线再生除湿单元的除湿方式为,
当偏远独立端子箱内湿度达到要求时,所有电磁阀和再生热风机关闭,当偏远独立端子箱内湿度增大,第四湿度传感器检测湿度升高至设置值时,CPU微处理器自动启动再生热风机,此时做再生热风机作循环风机使用,电加热未开启,同时开启第四、第六电磁阀,将偏远独立端子箱内湿气由再生热风机抽出,通过吸湿器内吸湿剂吸附水分后,从吸湿器出来的干燥风再通过第四送干燥风支管送入偏远独立端子箱内,以此不断循环,以除去偏远独立端子箱内湿气,当偏远独立端子箱内湿度下降达到设置值时,CPU微处理器控制自动关闭第四、第六电磁阀,关闭再生热风机,除湿工作结束;当第五湿度传感器检测到吸湿器内吸湿剂湿度达到设置值、吸湿饱和时,CPU微处理器控制打开第五、第七电磁阀,同时开启再生热风机并开始电加热,将外界空气通过第四电磁阀吸进再生热风机,加热后的热风送入吸湿器内对吸湿剂进行再生,出吸湿器再生后的废气,通过第七电磁阀排入大气;当吸湿器内吸湿剂湿度下降到设置值时,CPU微处理器自动控制关闭再生热风机、关闭第五、第七电磁阀,再生工作结束;该过程不断循环进行,始终保持偏远独立端子箱内的干燥,保证偏远独立端子箱内接线、接头、接线端子不受潮,有力保障变电站二次控制回路的安全运行。
本发明还提供一种基于上述所述的一种变电站智能变频组合除湿系统的除湿方法,包括如下步骤,
(1)集中除湿单元:
1)开启PLC控制器,开启各湿度传感器;
2)当地下电缆沟内湿度上升到设置值时,自动开启第一电磁阀,开启变频除湿器;
3)当开关柜内湿度上升至设置值时,自动开启第二电磁阀;
4)当集中户外端子箱内湿度上升至设置值时,自动开启第三电磁阀;
5)当湿度总量增加时,变频除湿器加大出力,增加除湿量,反之亦然;
6)当地下电缆沟内湿度下降到设置值时,自动关闭第一电磁阀;
7)当开关柜内湿度下降至设置值时,自动关闭第二电磁阀;
8)当集中户外端子箱内湿度下降至设置值时,自动关闭第三电磁阀;
9)当湿度总量降低到设置值时,关闭变频除湿器、关闭所有电磁阀,除湿工作结束;
(2)单独在线再生除湿单元:
1)当偏远独立端子箱内湿度上升至设置值时,CPU微处理器自动开启第四、第六电磁阀,开启再生热风机,进行除湿循环;
2)当偏远独立端子箱内湿度不断增加时,加大再生热风机出力,反之亦然,当湿度下降至设置值时,自动关停再生热风机,关闭第四、第六电磁阀,除湿工作结束;
3)当吸湿器内盛装的吸湿剂吸湿饱和时,CPU微处理器自动开启第五、第七电磁阀,开启再生热风机及其电加热器,通过第七电磁阀吸入外界风进入再生热风机加热后的干燥风对吸湿器内的吸湿剂进行加热再生;
4)对吸湿器内吸湿剂进行再生后含有除湿水汽的潮湿气体通过第五电磁阀排出大气;
5)当吸湿器内盛装的吸湿剂再生为干燥合格的湿度设置值时,CPU微处理器自动关闭第五、第七电磁阀,关闭再生热风机及其电加热器,加热再生工作结束。
相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:本发明根据除湿要求和湿度传感器反馈的在线检测湿度数据,通过控制单元控制各除湿单元的最佳循环干燥风量和风压,控制变频除湿器的优化出力,达到安全、高效、经济、自动化的除湿运行目的。
附图说明
图1为本发明一种变电站智能变频组合除湿系统布置图。
图2为本发明一种变电站智能变频组合集中除湿单元平面布置图。
图3A为本发明一种变电站智能变频组合除湿系统电缆沟除湿布置图。
图3B为图3A的侧视图。
图3C为图3A的A-A视图。
图3D为图3A的B-B视图。
图4为本发明一种变电站智能变频组合除湿系统电缆沟除湿原理图。
图5为本发明一种变电站智能变频组合除湿系统电缆沟除湿原理侧视图。
图6为本发明开关柜、集中端子箱除湿原理图。
图7为本发明偏远独立端子箱除湿流程原理图。
图8为本发明偏远独立端子箱吸湿器在线再生流程原理图。
图9为本发明集中除湿系统自动控制工作原理方框图。
图10为本发明变电站场地、偏远独立端子箱(或控制柜)单独在线除湿系统在线除湿自动控制工作原理方框图。
图11为本发明变电站场地、偏远独立端子箱(或控制柜)在线除湿器自动再生工作原理方框图。
图中:1、主变;2、高压电缆;3、变频除湿器;4、第一送干燥风总管;5、第一送干燥风支管;6、第一电磁阀;7、送干燥风孔;8、第一湿度传感器;9、地下电缆沟;10、抽湿风孔;11、第一抽湿风支管;12、第一抽湿风总管;13、第二送干燥风支管;14、第二电磁阀;15、开关柜;16、第二湿度传感器;17、第二抽湿风支管;18、第二送干燥风总管;19、第三送干燥风支管;20、第三电磁阀;21、集中户外端子箱(或控制柜);22、第三湿度传感器;23、第三抽湿风支管;24、第二抽湿风总管;25、偏远独立端子箱(或控制柜);26、第四湿度传感器;27、湿风;28、第四抽湿风支管;29、第六电磁阀;30、第七电磁阀;31、再生热风机;32、吸湿器;33、吸湿剂;34、第五湿度传感器;35、第四送干燥风支管;36第五电磁阀;37、第四电磁阀;38、干燥风;39、电缆沟盖;40、开关室。
具体实施方式
下面结合附图1-11,对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明的一种变电站智能变频组合除湿系统,包括集中除湿单元、单独在线再生除湿单元和控制单元,所述控制单元分别与集中除湿单元、单独在线再生除湿单元连接;
所述集中除湿单元包括安装在变电站开关室内的地下电缆沟、安装在变电站开关室内的开关柜、安装在变电站开关室外的集中户外端子箱、变频除湿器、用于为地下电缆沟及开关柜送干燥风的第一送干燥风总管、用于为集中户外端子箱送干燥风的第二送干燥风总管、用于抽地下电缆沟及开关柜湿风的第一抽湿风总管、用于抽集中户外端子箱湿风的第二抽湿风总管,所述第一送干燥风总管、第二送干燥风总管、第一抽湿风总管、第二抽湿风总管均与所述变频除湿器连接;所述第一送干燥风总管经第一送干燥风支管为所述地下电缆沟送干燥风,第一送干燥风总管经第二送干燥风支管为所述开关柜送干燥风,第二送干燥风总管经第三送干燥风支管为所述集中户外端子箱送干燥风,所述第一抽湿风总管经第一抽湿风支管抽所述地下电缆沟的湿风,所述第一抽湿风总管经第二抽湿风支管抽所述开关柜的湿风,所述第二抽湿风总管经第三抽湿风支管抽所述集中户外端子箱的湿风;所述第一至第三送干燥风支管分别设置有第一至第三电磁阀,所述集中除湿单元还设置有分别用于检测地下电缆沟、开关柜、集中户外端子箱内湿度的第一至第三湿度传感器,所述变频除湿器、第一至第三电磁阀、第一至第三湿度传感器均连接至所述控制单元;所述变频除湿器设置于地下电缆沟、开关柜及集中户外端子箱的中心位置;
所述单独在线再生除湿单元包括偏远独立端子箱、在线再生除湿器、CPU微处理器、用于为偏远独立端子箱送干燥风的第四送干燥风支管、用于抽偏远独立端子箱内湿风的第四抽湿风支管,所述第四送干燥风支管与在线再生除湿器连接,所述第四抽湿风支管与在线再生除湿器连接,所述第四送干燥风支管设置有用于控制在线再生除湿器通过第四送干燥风支管送风的第四电磁阀、用于控制在线再生除湿器通过第四送干燥风支管向大气排风的第五电磁阀,第四抽湿风支管设置有用于控制在线再生除湿器通过第四抽湿风支管吸风的第六电磁阀、用于控制在线再生除湿器通过第四抽湿风支管向大气吸风的第七电磁阀;所述单独在线再生除湿单元还设置有用于检测偏远独立端子箱内湿度的第四湿度传感器、用于检测在线再生除湿器内吸湿剂湿度的第五湿度传感器,所述在线再生除湿器、第四至第七电磁阀、第四湿度传感器、第五湿度传感器均连接至所述CPU微处理器;
所述控制单元包括PLC控制器,所述PLC控制器与所述变频除湿器、第一至第三电磁阀、第一至第三湿度传感器、CPU微处理器连接。
所述在线再生除湿器内的吸湿剂为变色硅胶吸湿剂或其它适合的吸湿剂。
所述第一送干燥风支管的送风口处开设有若干送风干燥孔,所述第一送干燥风支管的送风口设于地下电缆沟上部。所述第一抽湿风支管的进风口处开设有若干抽湿风孔,所述第一抽湿风支管的进风口设于地下电缆沟下部。所述在线再生除湿器包括带有电加热器的再生热风机(其具体为变频再生热风机)和吸湿器,所述再生热风机和吸湿器均与CPU微处理器连接,所述第四抽湿风支管经再生热风机与吸湿器连接。
所述集中除湿单元的除湿方式为,
对于地下电缆沟:在变频除湿器第一出风口、第一送干燥风总管、第一送干燥风支管、地下电缆沟、第一抽湿风支管、第一抽湿风总管、变频除湿器第一抽风口之间形成通风循环,将地下电缆沟内湿风通过变频除湿器将水分除去后的干燥风再送入地下电缆沟内,不断循环,以保持电缆沟内的干燥要求;
对于开关柜:在变频除湿器第一出风口、第一送干燥风总管、第二送干燥风支管、开关柜、第二抽湿风支管、第一抽湿风总管、变频除湿器第一抽风口之间形成通风循环,将开关柜内湿风通过变频除湿器将水分除去后的干燥风再送入开关柜内,以保持开关柜内的干燥要求。
对于户外集中式端子箱:在变频除湿器第二出风口、第二送干燥风总管、第三送干燥风支管、户外集中式端子箱、第三抽湿风支管、第二抽湿风总管、变频除湿器第二抽风口之间形成通风循环,将户外集中式端子箱内湿风通过变频除湿器将水分除去后的干燥风再送入户外集中式端子箱内,以保持户外集中式端子箱内的干燥要求。
所述单独在线再生除湿单元的除湿方式为,
当偏远独立端子箱内湿度达到要求时,所有电磁阀和再生热风机关闭,当偏远独立端子箱内湿度增大,第四湿度传感器检测湿度升高至设置值时,CPU微处理器自动启动再生热风机,此时做再生热风机作循环风机使用,电加热未开启,同时开启第四、第六电磁阀,将偏远独立端子箱内湿气由再生热风机抽出,通过吸湿器内吸湿剂吸附水分后,从吸湿器出来的干燥风再通过第四送干燥风支管送入偏远独立端子箱内,以此不断循环,以除去偏远独立端子箱内湿气,当偏远独立端子箱内湿度下降达到设置值时,CPU微处理器控制自动关闭第四、第六电磁阀,关闭再生热风机,除湿工作结束;当第五湿度传感器检测到吸湿器内吸湿剂湿度达到设置值、吸湿饱和时,CPU微处理器控制打开第五、第七电磁阀,同时开启再生热风机并开始电加热,将外界空气通过第四电磁阀吸进再生热风机,加热后的热风送入吸湿器内对吸湿剂进行再生,出吸湿器再生后的废气,通过第七电磁阀排入大气;当吸湿器内吸湿剂湿度下降到设置值时,CPU微处理器自动控制关闭再生热风机、关闭第五、第七电磁阀,再生工作结束;该过程不断循环进行,始终保持偏远独立端子箱内的干燥,保证偏远独立端子箱内接线、接头、接线端子不受潮,有力保障变电站二次控制回路的安全运行。
本发明还提供一种基于上述所述的一种变电站智能变频组合除湿系统的除湿方法,包括如下步骤,
(1)集中除湿单元:
1)开启PLC控制器,开启各湿度传感器;
2)当地下电缆沟内湿度上升到设置值时,自动开启第一电磁阀,开启变频除湿器;
3)当开关柜内湿度上升至设置值时,自动开启第二电磁阀;
4)当集中户外端子箱内湿度上升至设置值时,自动开启第三电磁阀;
5)当湿度总量增加时,变频除湿器加大出力,增加除湿量,反之亦然;
6)当地下电缆沟内湿度下降到设置值时,自动关闭第一电磁阀;
7)当开关柜内湿度下降至设置值时,自动关闭第二电磁阀;
8)当集中户外端子箱内湿度下降至设置值时,自动关闭第三电磁阀;
9)当湿度总量降低到设置值时,关闭变频除湿器、关闭所有电磁阀,除湿工作结束;
(2)单独在线再生除湿单元:
1)当偏远独立端子箱内湿度上升至设置值时,CPU微处理器自动开启第四、第六电磁阀,开启再生热风机,进行除湿循环;
2)当偏远独立端子箱内湿度不断增加时,加大再生热风机出力,反之亦然,当湿度下降至设置值时,自动关停再生热风机,关闭第四、第六电磁阀,除湿工作结束;
3)当吸湿器内盛装的吸湿剂吸湿饱和时,CPU微处理器自动开启第五、第七电磁阀,开启再生热风机及其电加热器,通过第七电磁阀吸入外界风进入再生热风机加热后的干燥风对吸湿器内的吸湿剂进行加热再生;
4)对吸湿器内吸湿剂进行再生后含有除湿水汽的潮湿气体通过第五电磁阀排出大气;
5)当吸湿器内盛装的吸湿剂再生为干燥合格的湿度设置值时,CPU微处理器自动关闭第五、第七电磁阀,关闭再生热风机及其电加热器,加热再生工作结束。
以下为本发明的具体实现过程。
如图1-11所示,本发明的一种变电站智能变频组合除湿系统,包括集中除湿单元、单独在线再生除湿单元和控制单元,集中除湿单元包括变电站开关室40内的地下电缆沟9(地下电缆沟上设有电缆沟盖39,以实现密封,电缆沟内设有高压电缆2,高压电缆连接至主变1)、开关柜15,安装在户外的集中部分的各种集中户外端子箱(或控制柜)21等这些需除湿的单元,以及变频除湿器3、送干燥风管和抽湿风管等,还包括配套的湿度传感器、电磁阀等。单独在线再生除湿单元包括户外偏远独立端子箱或控制柜、在线再生除湿器和CPU微处理器等。控制模块包括根据所需除湿单元湿度要求状况预先设置编程的湿度控制程序、工作程序和所设计选择的PLC控制器等。
所述集中除湿单元在需集中除湿设备的中心位置,根据除湿负荷和需除湿设备的数量安装一台或若干台变频除湿器,变频除湿器连接有一个或若干个送干燥风总管和抽湿风总管,送干燥风总管和抽湿风总管上又分别有安装连接至各处需除湿设备的对应多根送、抽风支管,每对应的送干燥风支管、需除湿单元和抽湿风支管形成通风气流循环。送干燥风总管连接于变频除湿器的出风口,在送干燥风总管上分别连接有多根送干燥风支管,各送干燥风支管上均安装有电磁阀,每个送干燥风支管送干燥风至需要干燥的设备,相应的抽湿风支管将吸湿后的湿风抽回,通过抽湿风总管至变频除湿器进风口,对需除湿设备进行循环除湿处理,各送干燥风支管上还安装有电磁阀,各需除湿的设备内安装有湿度传感器,当湿度达到要求时,控制模块自动控制该对应送风支管上的电磁阀关闭,同时控制变频除湿器减少出力,当湿度全部都达到要求时自动停止变频除湿器,关闭所有送风电磁阀,反之当某单元湿度超过要求时,自动控制打开该支路的电磁阀,同时开启和增加变频除湿器的出力,整个除湿过程达到智能控制,既满足了除湿要求,又节省能耗的最优匹配。各湿度传感器的输出端分别电性连接于控制模块的输入端,各电磁阀和变频除湿器的输入端分别电性连接于控制模块的输出端。
具体的所述集中除湿单元的除湿方式为:第一送干燥风总管4的一端连接于变频除湿器的第一出风口,第一送干燥风总管的另一端封闭,第一送干燥风支管5连接于第一送干燥风总管和电缆沟的上部之间,第一送干燥风支管上安装有第一电磁阀6,第一送干燥风支管穿入电缆沟部分的侧面和底部开有多个送干燥风孔7,以利在电缆沟的送风均匀。第一抽湿风总管12的一端连接于变频除湿器的第一进风口,第一抽湿风总管的另一端封闭。第一抽湿风支管11连接于第一抽湿风风总管和电缆沟下部之间,并与电缆沟底部保持有一定距离,在第一抽湿风支管穿入电缆沟部分的侧面和底部开有多个抽湿风孔10,以利在电缆沟内的抽湿风均匀,电缆沟内安装有第一湿度传感器8,以检测电缆沟内的湿度。在变频除湿器第一出风口、第一送干燥风总管、第一送干燥风支管、电缆沟、第一抽湿风支管、第一抽湿风总管、变频除湿器第一抽风口之间形成通风循环,将电缆沟内湿风27或湿气通过变频除湿器将水分除去后的干燥风38再送入电缆沟内,不断循环,以保持电缆沟内的干燥要求。第二送干燥风支管13连接于第一送干燥风总管和开关柜之间,第二送干燥风支管上安装有第二电磁阀14,第二送干燥风支管穿入开关柜上部并延伸至开关柜内部,干燥风可从第二送干燥风支管送进开关柜内除湿。第二抽湿风支管17连接于第一抽湿风总管和开关柜之间,第二抽湿风支管穿入开关柜下部并延伸至开关柜内部,开关柜内安装有第二湿度传感器16,以检测开关柜内的湿度。在变频除湿器第一出风口、第一送干燥风总管、第二送干燥风支管、开关柜、第二抽湿风支管、第一抽湿风总管、变频除湿器第一抽风口之间形成通风循环,将开关柜内湿气通过变频除湿器将水分除去后的干燥风再送入开关柜内,以保持开关柜内的干燥要求。第二送干燥风总管18的一端连接于变频除湿器第二出风口,第二送干燥风总管的另一端封闭,第三送干燥风支管19连接于第二送干燥风总管和户外集中式端子箱(控制箱)之间,第三送干燥风支管上安装有第三电磁阀20,第三送干燥风支管穿入端子箱上部并延伸至端子箱内部,干燥风可从第三送干燥风支管送进端子箱内除湿。第二抽湿风总管24的一端连接于变频除湿器的第二抽风口,第二抽湿风总管的另一端封闭,第三抽湿风支管23连接于第二抽湿风总管和户外集中式端子箱之间,第三抽湿风支管穿入端子箱下部并延伸至端子箱内部,端子箱内安装有第三湿度传感器22,以检测端子箱内的湿度。在变频除湿器第二出风口、第二送干燥风总管、第三送干燥风支管、户外集中式端子箱、第三抽湿风支管、第二抽湿风总管、变频除湿器第二抽风口之间形成通风循环,将端子箱内湿气通过除湿器将水分除去后的干燥风再送入端子箱内,并不断循环,以保持端子箱内的干燥要求。
所述单独在线再生除湿单元包括偏远独立端子箱(或控制柜)25、在线再生除湿器和CPU微处理器等。在线再生除湿器包括再生热风机31(即循环风机,其上带有电加热器)、吸湿器32,吸湿器内盛装的变色硅胶吸湿剂33,以及所连接的吸湿器第四出干燥风支管35和第四抽湿风支管28等。偏远独立端子箱内安装有第四湿度传感器26,用以检测偏远独立端子箱内的湿度,循环风机和吸湿器都安装在偏远独立端子箱外部,第四送干燥风支管连接于吸湿器和偏远独立端子箱上部之间,并穿入偏远独立端子箱内延伸,第四送干燥风支管上依次安装有用于控制吸湿器出风的第四电磁阀37和用于再生时排气的第五电磁阀36,吸湿器内盛装有变色硅胶吸湿剂,吸湿器上部还安装有第五湿度传感器34,用于检测吸湿器内吸湿剂是否吸湿饱和失效。第四抽湿风支管连接于吸湿器下部与偏远独立端子箱的下部之间,并穿入偏远独立端子箱内延伸,第四抽湿风支管上依次安装有吸湿器进气第六电磁阀29、外吸大气的第七电磁阀30和循环风机等,外吸第七电磁阀和再生时排气的第五电磁阀用于对吸湿器进行在线再生时开启,让外界风进入循环。CPU微处理器的输入端分别电性连接于偏远独立端子箱内第四湿度传感器和吸湿器第五湿度传感器的输出端,CPU微处理器的输出端分别电性连接于循环风机、循环风机上的电加热器、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀的输入端等。当偏远独立端子箱内湿度达到要求时,所有电磁阀和循环风机关闭,当偏远独立端子箱内湿度增大,第四湿度传感器检测湿度升高至设置值时,CPU自动启动循环风机(此时做循环风机使用,电加热未开启),同时开启第四、第六电磁阀,将偏远独立端子箱内湿气由循环风机抽出,通过吸湿器内吸湿剂吸附水分后,从吸湿器出来的干燥风再通过第四送干燥风支管送入偏远独立端子箱内,以此不断循环,以除去偏远独立端子箱内湿气,当偏远独立端子箱内湿度下降达到设置值时,CPU控制自动关闭第四、第六电磁阀,关闭循环风机,除湿工作结束。当第五湿度传感器检测到吸湿器内吸湿剂湿度达到设置值、吸湿饱和时,CPU控制打开第五、第七电磁阀,同时开启循环风机和所带的加热器(此时加热投入),将外界空气通过第四电磁阀吸进再生热风机,加热后的热风送入吸湿器内对吸湿剂进行再生,出吸湿器再生后的废气,通过第七电磁阀排入大气。当吸湿器内吸湿剂湿度下降到设置值时,CPU自动控制关闭再生热风机、关闭第五、第七电磁阀,再生工作结束。
按以上步骤不断循环工作,始终保持偏远独立端子箱内的干燥,保证端子箱内接线、接头、接线端子不受潮,有力保障变电站二次控制回路的安全运行。
本发明上述变电站智能变频组合除湿系统的具体除湿方法如下:
(1)集中除湿单元
1)开启PLC控制器,开启各湿度传感器;
2)当电缆沟9内湿度上升到设置值时,自动开启第一电磁阀6,开启变频除湿器3;
3)当开关柜15内湿度上升至设置值时,自动开启第二电磁阀14;
4)当集中式户外端子箱(控制箱)21内湿度上升至设置值时,自动开启第三电磁阀20;
5)当湿度总量增加时,变频除湿器3加大出力,增加除湿量,反之亦然;
6)当电缆沟9内湿度下降到设置值时,自动关闭第一电磁阀6;
7)当开关柜15内湿度下降至设置值时,自动关闭第二电磁阀14;
8)当集中式端子箱内湿度下降至设置值时,自动关闭第三电磁阀20;
9)当湿度总量降低到设置值时,关闭变频除湿器3、关闭所有电磁阀,除湿工作结束。
(2)单独在线再生除湿单元
1)当偏远独立端子箱(控制柜)25内湿度上升至设置值时,CPU微处理器自动开启电磁阀29、37,开启循环风机31,进行除湿循环;
2)当偏远独立端子箱25内湿度不断增加时,加大循环风机31出力,反之亦然,当湿度下降至设置值时,自动关停循环风机31,关闭电磁阀29、37,除湿工作结束;
3)当吸湿器32内盛装的吸湿剂变色硅胶33吸湿饱和时,CPU自动开启电磁阀30、36,开启循环风机31以及加热器,通过电磁阀30吸入外界风进入循环风机31加热后的干燥热风38对吸湿器32内的吸湿剂33进行加热再生;
4)对吸湿器32内吸湿剂33进行再生后含有除湿水汽的潮湿气体27通过电磁阀36排出大气;
5)当吸湿器32内盛装的吸湿剂变色硅胶33再生为干燥合格的湿度设置值时,CPU自动关闭电磁阀30、36,关闭循环风机31以及循环风机上的加热器,加热再生工作结束。
以上是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种变电站智能变频组合除湿系统,其特征在于:包括集中除湿单元、单独在线再生除湿单元和控制单元,所述控制单元分别与集中除湿单元、单独在线再生除湿单元连接;
所述集中除湿单元包括安装在变电站开关室内的地下电缆沟、安装在变电站开关室内的开关柜、变频除湿器、安装在变电站开关室外的集中户外端子箱、用于为地下电缆沟及开关柜送干燥风的第一送干燥风总管、用于为集中户外端子箱送干燥风的第二送干燥风总管、用于抽地下电缆沟及开关柜湿风的第一抽湿风总管、用于抽集中户外端子箱湿风的第二抽湿风总管,所述第一送干燥风总管、第二送干燥风总管、第一抽湿风总管、第二抽湿风总管均与所述变频除湿器连接;所述第一送干燥风总管经第一送干燥风支管为所述地下电缆沟送干燥风,第一送干燥风总管经第二送干燥风支管为所述开关柜送干燥风,第二送干燥风总管经第三送干燥风支管为所述集中户外端子箱送干燥风,所述第一抽湿风总管经第一抽湿风支管抽所述地下电缆沟的湿风,所述第一抽湿风总管经第二抽湿风支管抽所述开关柜的湿风,所述第二抽湿风总管经第三抽湿风支管抽所述集中户外端子箱的湿风;所述第一送干燥风支管、第二送干燥风支管、第三送干燥风支管分别设置有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀,所述集中除湿单元还设置有分别用于检测地下电缆沟、开关柜、集中户外端子箱内湿度的第一湿度传感器、第二湿度传感器、第三湿度传感器,所述变频除湿器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一湿度传感器、第二湿度传感器、第三湿度传感器均连接至所述控制单元;
所述单独在线再生除湿单元包括偏远独立端子箱、在线再生除湿器、CPU微处理器、用于为偏远独立端子箱送干燥风的第四送干燥风支管、用于抽偏远独立端子箱内湿风的第四抽湿风支管,所述第四送干燥风支管与在线再生除湿器连接,所述第四抽湿风支管与在线再生除湿器连接,所述第四送干燥风支管设置有用于控制在线再生除湿器通过第四送干燥风支管送风的第四电磁阀、用于控制在线再生除湿器通过第四送干燥风支管向大气排风的第五电磁阀,第四抽湿风支管设置有用于控制在线再生除湿器通过第四抽湿风支管吸风的第六电磁阀、用于控制在线再生除湿器通过第四抽湿风支管向大气吸风的第七电磁阀;所述单独在线再生除湿单元还设置有用于检测偏远独立端子箱内湿度的第四湿度传感器、用于检测在线再生除湿器内吸湿剂湿度的第五湿度传感器,所述在线再生除湿器、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第四湿度传感器、第五湿度传感器均连接至所述CPU微处理器;
所述控制单元包括PLC控制器,所述PLC控制器与所述变频除湿器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一湿度传感器、第二湿度传感器、第三湿度传感器、CPU微处理器连接;
所述在线再生除湿器包括带有电加热器的再生热风机和吸湿器,该再生热风机为变频再生热风机,所述再生热风机和吸湿器均与CPU微处理器连接,所述第四抽湿风支管经再生热风机与吸湿器连接;
所述集中除湿单元的除湿方式为:
对于地下电缆沟:在变频除湿器第一出风口、第一送干燥风总管、第一送干燥风支管、地下电缆沟、第一抽湿风支管、第一抽湿风总管、变频除湿器第一抽风口之间形成通风循环,将地下电缆沟内湿风通过变频除湿器将水分除去后的干燥风再送入地下电缆沟内,不断循环,以保持电缆沟内的干燥要求;
对于开关柜:在变频除湿器第一出风口、第一送干燥风总管、第二送干燥风支管、开关柜、第二抽湿风支管、第一抽湿风总管、变频除湿器第一抽风口之间形成通风循环,将开关柜内湿风通过变频除湿器将水分除去后的干燥风再送入开关柜内,以保持开关柜内的干燥要求;
对于户外集中式端子箱:在变频除湿器第二出风口、第二送干燥风总管、第三送干燥风支管、户外集中式端子箱、第三抽湿风支管、第二抽湿风总管、变频除湿器第二抽风口之间形成通风循环,将户外集中式端子箱内湿风通过变频除湿器将水分除去后的干燥风再送入户外集中式端子箱内,以保持户外集中式端子箱内的干燥要求。
2.根据权利要求1所述的一种变电站智能变频组合除湿系统,其特征在于:所述在线再生除湿器内的吸湿剂为变色硅胶吸湿剂。
3.根据权利要求1所述的一种变电站智能变频组合除湿系统,其特征在于:所述变频除湿器设置于地下电缆沟、开关柜及集中户外端子箱的中心位置。
4.根据权利要求1所述的一种变电站智能变频组合除湿系统,其特征在于:所述第一送干燥风支管的送风口处开设有若干送风干燥孔,所述第一送干燥风支管的送风口设于地下电缆沟上部。
5.根据权利要求1所述的一种变电站智能变频组合除湿系统,其特征在于:所述第一抽湿风支管的进风口处开设有若干抽湿风孔,所述第一抽湿风支管的进风口设于地下电缆沟下部。
6.根据权利要求1所述的一种变电站智能变频组合除湿系统,其特征在于:所述单独在线再生除湿单元的除湿方式为:
当偏远独立端子箱内湿度达到要求时,所有电磁阀和再生热风机关闭,当偏远独立端子箱内湿度增大,第四湿度传感器检测湿度升高至设置值时,CPU微处理器自动启动再生热风机,此时做再生热风机作循环风机使用,电加热未开启,同时开启第四电磁阀和第六电磁阀,将偏远独立端子箱内湿气由再生热风机抽出,通过吸湿器内吸湿剂吸附水分后,从吸湿器出来的干燥风再通过第四送干燥风支管送入偏远独立端子箱内,以此不断循环,以除去偏远独立端子箱内湿气,当偏远独立端子箱内湿度下降达到设置值时,CPU微处理器控制自动关闭第四电磁阀和第六电磁阀,关闭再生热风机,除湿工作结束;当第五湿度传感器检测到吸湿器内吸湿剂湿度达到设置值即吸湿饱和时,CPU微处理器控制打开第五电磁阀和第七电磁阀,同时开启再生热风机并开始电加热,将外界空气通过第四电磁阀吸进再生热风机,加热后的热风送入吸湿器内对吸湿剂进行再生,再生后的废气,通过第七电磁阀排入大气;当吸湿器内吸湿剂湿度下降到设置值时,CPU微处理器自动控制关闭再生热风机、关闭第五电磁阀和第七电磁阀,再生工作结束;该过程不断循环进行,始终保持偏远独立端子箱内的干燥,保证偏远独立端子箱内接线、接头、接线端子不受潮,有力保障变电站二次控制回路的安全运行。
7.一种基于权利要求6所述系统的一种变电站智能变频组合除湿系统的除湿方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)集中除湿单元:
1)开启PLC控制器,开启各湿度传感器;
2)当地下电缆沟内湿度上升到设置值时,自动开启第一电磁阀,开启变频除湿器;
3)当开关柜内湿度上升至设置值时,自动开启第二电磁阀;
4)当集中户外端子箱内湿度上升至设置值时,自动开启第三电磁阀;
5)当湿度总量增加时,变频除湿器加大出力,增加除湿量,反之亦然;
6)当地下电缆沟内湿度下降到设置值时,自动关闭第一电磁阀;
7)当开关柜内湿度下降至设置值时,自动关闭第二电磁阀;
8)当集中户外端子箱内湿度下降至设置值时,自动关闭第三电磁阀;
9)当湿度总量降低到设置值时,关闭变频除湿器、关闭所有电磁阀,除湿工作结束;
(2)单独在线再生除湿单元:
1)当偏远独立端子箱内湿度上升至设置值时,CPU微处理器自动开启第四电磁阀和第六电磁阀,开启再生热风机,进行除湿循环;
2)当偏远独立端子箱内湿度不断增加时,加大再生热风机出力,反之亦然,当湿度下降至设置值时,自动关停再生热风机,关闭第四电磁阀和第六电磁阀,除湿工作结束;
3)当吸湿器内盛装的吸湿剂吸湿饱和时,CPU微处理器自动开启第五电磁阀和第七电磁阀,开启再生热风机及其电加热器,通过第七电磁阀吸入外界风进入再生热风机加热后的干燥风对吸湿器内的吸湿剂进行加热再生;
4)对吸湿器内吸湿剂进行再生后含有除湿水汽的潮湿气体通过第五电磁阀排出大气;
5)当吸湿器内盛装的吸湿剂再生为干燥合格的湿度设置值时,CPU微处理器自动关闭第五电磁阀和第七电磁阀,关闭再生热风机及其电加热器,加热再生工作结束。
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