CN117526129A - 一种变电站开关柜除湿系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及变电站领域，公开一种变电站开关柜除湿系统，包括：温湿度控制模块，设于开关室内，检测温度和湿度；热空气采集盒，包括热空气采集口和热空气输出口；导气管，一端连通热空气采集盒的热空气输出口，另一端连通至开关柜内；管道风机，串联至导气管回路中；管道风机的电源端电连接至温湿度控制模块的控制电源输出端；温湿度控制模块用于根据温湿度的情况，控制管道风机的工作状态；电场采集板设在变压器的顶部靠近高压套管处；电场采集板电连接至高压硅堆，并将采集到的电压进行整流；静电除尘板设于热空气采集盒内，且电连接至高压硅堆。本申请具有提高变电站开关柜节能除湿效果的优点。

Description

一种变电站开关柜除湿系统
技术领域
本申请涉及变电站的技术领域，尤其是涉及一种变电站开关柜除湿系统。
背景技术
变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。从线路送来的高压电源先到高压开关柜，高压开关柜中有断路器来关合或断开供电线路电源，并有电量、电压和电流等计量表计；从高压开关柜馈线至变压器，经过变压器降压后送到低压开关柜，低压开关柜中也有各种表计，并有馈电线路至各负荷用户。如果是民用电，从低压开关柜出来的线路还要经过配电箱分成多路线路至各家各户。
变电站开关柜、端子箱的除湿加热系统虽然是系统辅助设备，却直接关系到变电站一次设备的安全运行。据不完全统计，每年开关柜、环网柜及端子箱因除湿加热系统老化故障，或设计缺陷导致的设备柜体受潮，进而引发放电闪络跳闸的事故屡见不鲜。近几年，各单位与企业在柜体除湿加热方面花费的人力物力越来越多，然而收效甚微。一个10千伏的中置柜，加热器有2-4个，每个功率100-200W，年运行时间在3000小时以上，按平均功率400W计算，年耗电1200度，由此可知数十个间隔的柜体加热器，能耗就与全站照明能耗相差无几。
例如采取强化封堵虽然解决了底部潮气入侵，但结实的硅橡胶却令以后的增放电缆困难大增，最后往往还是靠增加加热器数量与功率解决，然而这又导致了极大的能源消耗，与国家提倡的低碳发展大局不符。另外，大功率加热器带来温升过高，其二次电源线容易烧损烧断，温控器损坏率也高，导致很大的维修成本，同时在低温潮湿季节，还大量占用运行人员巡视时间与精力。由于大部分高压柜体的加热器无法带电更换，其一旦烧坏在阴雨季节很容易导致内部放电，必须短期内停电更换，而10-35kV馈线非计划停电导致的经济损失十分惊人，这就迫使现有开关柜的除湿加热技术必须引起极大重视，下大力气攻关，实现节能降本与除湿效果的同步提升。
发明内容
为了提高变电站开关柜节能除湿的效果，本申请提供一种变电站开关柜除湿系统。
本申请提供的一种变电站开关柜除湿系统，采用如下的技术方案：
一种变电站开关柜除湿系统，包括温湿度控制模块、热空气采集盒、导气管、管道风机、电场采集板、高压硅堆和静电除尘板；
所述温湿度控制模块，设于变电站开关室内部，包括用于检测温度和湿度的传感器；
所述热空气采集盒，包括热空气采集口和热空气输出口，所述热空气采集口朝向变压器的散热器处；
所述导气管，一端连通所述热空气采集盒的热空气输出口，另一端连通至开关柜内；
所述管道风机，所述管道风机串联至所述导气管回路中；所述管道风机的电源端电连接至所述温湿度控制模块的控制电源输出端；所述温湿度控制模块用于根据传感器检测的温湿度的情况，控制管道风机的工作状态；
所述电场采集板设置在变压器的顶部靠近高压套管处；所述电场采集板电连接至所述高压硅堆；
所述静电除尘板设置于所述热空气采集盒的内部，且电连接至所述高压硅堆。
通过采用上述技术方案，变压器顶部散热器，用于热传递输出变压器内部的热空气，将热空气采集后，并通过泵送的方式输入至开关柜内，从而有利于驱除开关柜内的潮湿空气，有利于实现热量的利用，节省除湿的成本；电场采集板，采集变压器顶部高压套管的高压电场，并利用高压硅堆将交流电场变为直流电场，形成杂散电场，在静电除尘板上实现静电除尘的效果，从而有利于提高泵送的热空气的洁净程度，有利于减少灰尘对开关柜的负面影响；因此，不需要额外能耗，还可降低变电站对外部的杂散电磁辐射。
可选地，所述静电除尘板上设置有载电荷吸尘材料层，所述载电荷吸尘材料层滑动连接至所述静电除尘板上，且所述静电除尘板上设置有用于带动所述载电荷吸尘材料层滑动的驱动组件。
通过采用上述技术方案，载电荷吸尘材料层滑动摩擦的动作会有利于使得载电荷吸尘材料层上带有电荷，且摩擦的动作也会产生电荷，从而使得静电更加容易被吸附至载电荷吸尘材料层上；此外，利用驱动组件虽然会消耗电能，但是驱动材料层转动所消耗的电能是远远小于单独对开关柜进行除湿所消耗的电能要多，因此，从整体耗电节能的角度对比分析，本系统的整体效果还是节能的。
可选地，所述驱动组件包括驱动电机和驱动辊，所述驱动辊转动连接于所述热空气采集盒内，所述驱动电机固定安装于所述热空气采集盒内，且所述驱动电机的动力输出轴同轴固定连接于所述驱动辊；所述载电荷吸尘材料层呈带状，且绕设于所述驱动辊和所述静电除尘板的外侧，且所述载电荷吸尘材料层滑动摩擦于所述静电除尘板靠近所述热空气采集口的一侧。
通过采用上述技术方案，采用驱动辊的方式带动带状的载电荷吸尘材料层滑动，使得载电荷吸尘材料层在吸附灰尘的过程中可以更换吸附面，相比于静态的吸附板，有利于增大灰尘的吸附面积，提高静电除尘的效果；此外，采用动态的载电荷吸尘材料层，可以使得载电荷吸尘材料层与静电除尘板之间产生摩擦，提高载电荷吸尘材料层的载电荷能力，从而提高静电除尘的效果。
可选地，所述热空气采集盒内还设置有清理组件，所述清理组件设于所述静电除尘板的侧边；所述清理组件包括刷具和集尘槽，所述刷具设置于所述静电除尘板上或所述热空气采集盒内，用于抵接至所述载电荷吸尘材料层的外侧面，所述集尘槽位于所述刷具和所述静电除尘板侧边的下方。
通过采用上述技术方案，刷具将载电荷吸尘材料层的外侧面的灰尘及时清理，使得载电荷吸尘材料层波保持洁净，从而有利于更好的吸附灰尘；刷具刷载电荷吸尘材料层的动作增加了载电荷吸尘材料层上携带电荷的活性程度，从而更加容易吸附更多的灰尘，进而有利于保证热空气的洁净程度；另外，刷具在接触载电荷吸尘材料层的过程中也会带有电荷，当刷去载电荷吸尘材料层上带电灰尘后，带电荷的灰尘会沿着刷具移动，从而不容易产生飞尘，当灰尘在刷子上堆积到一定程度后，会掉落至下方的集尘槽内，便于工作人员的及时清理。
可选地，所述刷具远离所述载电荷吸尘材料层的一侧设置有导向部，所述导向部朝向所述集尘槽方向导向。
通过采用上述技术方案，当带电荷的灰尘沿着刷具堆积到一定程度时，可以沿着导向部掉落至集尘槽内，从而有利于减少刷具上的灰尘堆积，提高静电除尘的效果，延长载电荷吸尘材料层的更换周期。
可选地，所述驱动辊位于所述静电除尘板远离所述清理组件的一侧边，且所述驱动辊上所述载电荷吸尘材料层的顶部高于所述静电除尘板的顶部。
通过采用上述技术方案，刷具位于载电荷吸尘材料层的低端一侧，有利于使得载电荷吸尘材料层在运动的过程中，灰尘预朝向刷具倾斜，因此更加有利于灰尘的收集；另一方面，驱动辊的设置使得载电荷吸尘材料层相比于静电除尘板，增大了静电吸附的面积，从而有利于更好的吸附灰尘。
可选地，所述变电站开关室内部设置有气体分析仪，所述气体分析仪用于采集特征气体；所述特征气体包括TVOC、臭氧和氮氧化物气体；当任一所述特征气体的浓度超过预设值时，系统报警。
通过采用上述技术方案，气体分析仪还具备可检测开关柜设备早期异常的能力，开关柜由于无法频繁带电开启，内部发热放电等隐患无法第一时间发现，采用内置红外或紫外等在线监测手段则费用高昂，本系统可以利用开关柜排出的内部空气，通过气体分析仪检测是否存在异常开关柜；当发现存在异常气体后，如果是VOC气体，可能是柜体内部发热烧焦，如果是臭氧或氮氧化物，则可能是放电。
可选地，所述导气管上串联有过滤件，所述过滤件位于所述管道风机和所述热空气采集盒之间。
通过采用上述技术方案，过滤件有利于进一步提高热空气的洁净程度，且位于管道风机之前，有利于减少灰尘对管道风机的负面影响，延长管道风机的使用寿命。
可选地，所述变电站开关室内设置有多个开关柜，所述导气管连通至所述开关柜的一端分成多个支路，每个所述支路连通至对应的所述开关柜内，且每个所述支路上设置有热空气阀门，所述热空气阀门受控连接至所述温湿度控制模块。
通过采用上述技术方案，由于开关柜内有较多的电路接线结构，将空气精准泵送至多个开关柜内，相比于直接泵送至开关室内，有利于提高热空气的利用效率，提高除湿的效果。当发现存在异常气体后，如果是VOC气体，可能是柜体内部发热烧焦，如果是臭氧或氮氧化物，则可能是放电。此时只要分批次隔离每个开关柜的热空气阀门，就可逐步排除正常开关柜，最后发现异常的开关柜，实现了极低成本、无需改动开关设备的开关柜内部异常检测技术，有力提升了变电站的运行可靠性与安全性。通过设置气体分析仪，对开关柜内的气体状态进行监控，以及时发现问题，从而有利于保证开关柜的安全性。
可选地，所述开关室的底部设置有进风口，所述进风口处通过通风机与电缆井连通，所述通风机受控连接于所述温湿度控制模块。
通过采用上述技术方案，利用传感器实时检测开关室内的温湿度情况，控制通风机的工作状态；比如当泵送的热空气温度过高时，可以利用电缆井的冷空气，调节开关室内的温度，从而有利于防止开关柜内的温度过高。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、采用微正压热干燥空气注入开关柜等方式，实现开关柜内部潮湿空气的主动驱除，可有效避免湿气淤积，达到较好的除湿效果；
2、从变压器顶部散热器取得热空气，又采用独特的高压硅堆半波整流，通过电场采集板采集变压器顶部高压套管处的高压电场，将交流电场变为直流静电场，加载于热空气采集盒内部，从而利用变压器的杂散电场实现静电除尘，对注入开关柜的热空气洁净化，同时又不需要额外能耗，还可降低变电站对外部的杂散电磁辐射；
3、通过气体分析仪检测开关柜是否存在异常，实现了极低成本、无需改动开关设备的开关柜内部的异常检测技术，有力提升了变电站的运行可靠性与安全性。
附图说明
图1是本申请一种变电站开关柜除湿系统实施例1的结构示意图。
图2是本申请一种变电站开关柜除湿系统实施例2的结构示意图。
图3是本申请一种变电站开关柜除湿系统实施例2中，热空气采集盒、静电除尘板、载电荷吸尘材料层和清理组件的结构示意图。
图4是本申请一种变电站开关柜除湿系统实施例2中，静电除尘板、驱动组件、载电荷吸尘材料层和清理组件的结构示意图。
附图标记：1、变压器；2、开关室；3、开关柜；4、温湿度控制模块；5、热空气采集盒；6、导气管；7、管道风机；8、电场采集板；9、高压硅堆；10、静电除尘板；11、热空气采集口；12、热空气输出口；13、盒体；14、热空气阀门；15、电缆井；16、进风口；17、散热器；18、气体分析仪；19、过滤件；20、载电荷吸尘材料层；21、驱动电机；22、驱动辊；23、弧形倒角；24、刷具；25、集尘槽；26、导向部；27、通风机。
具体实施方式
以下结合附图，对本申请作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
相关技术中，变电站包括变压器1和开关室2；变压器1包括箱体，箱体的顶部安装有高压套管。箱体上部的侧壁处安装有散热器17，散热器17上设有散热翅片。开关室2的内部一般设有多个开关柜3，为了保持开关柜3内的干燥，减少返潮，一般开关柜3的底部会设有封堵材料，封堵材料具有防火、阻燃、防凝露、防虫、防鼠、防蛇等功能。
现有变电站的加热型除湿系统，除了除湿性能不佳、占用运维人力、维护成本高的弊端，更大缺陷在于能耗惊人，这一严重弊端迄今未得到足够重视。一个10千伏的中置柜，加热器有2-4个，每个功率100-200W，年运行时间在3000小时以上，按平均功率400W计算，年耗电1200度，由此可知数十个间隔的柜体加热器，能耗就与全站照明能耗相差无几。
本申请实施例公开一种变电站开关柜除湿系统。
实施例1；
参照图1，一种变电站开关柜除湿系统，包括温湿度控制模块4、热空气采集盒5、导气管6、管道风机7、电场采集板8、高压硅堆9和静电除尘板10。
温湿度控制模块4，安装于变电站开关室2的内部，包括用于检测开关室2内部的温度和湿度的传感器，以及控制电路；控制电路电连接上述传感器，以及电连接至管道风机7。
热空气采集盒5，包括中空的盒体13，盒体13上开设有热空气采集口11和热空气输出口12。热空气采集口11位于盒体13的底部，且对准变压器1的散热器17的散热翅片处，用于采集散热翅片处的热空气。由于热空气的密度小于冷空气，为了便于热空气的输出，热空气输出口12位于盒体13的上部。
导气管6，一端连通热空气采集盒5的热空气输出口12，另一端设有多个支路，多个支路分别一一对应连通至多个开关柜3的底部，且穿设于开关柜3底部的封堵材料，用于给开关柜3内输送热空气。每一个支路上均串联有热空气阀门14，热空气阀门14受控连接于温湿度控制模块4，可用于自动改变支路的通断。在其他实施方式中，也可以同时采用手动的方式调节热空气阀门14的通断。
管道风机7，管道风机7串联至导气管6回路中，管道风机7的电源端电连接至温湿度控制模块4的控制电源输出端。温湿度控制模块4用于根据传感器检测的温湿度的情况，控制管道风机7的工作状态；比如当湿度大于设定值，温湿度控制模块4启动管道风机7工作，从而对开关柜3内泵入热空气，减少开关柜3内的湿气，从而调节开关室2内的湿度情况。
电场采集板8，安装在变压器1的顶部，且靠近高压侧套管的底部位置；电场采集板8电连接至高压硅堆9，通过电场采集板8采集变压器1顶部高压套管的高压电场，再利用高压硅堆9的半波整流将交流电场变为直流静电场。
静电除尘板10设置于热空气采集盒5的内部，且电连接至高压硅堆9，从而可直接利用变压器1的杂散电场实现静电除尘，给注入开关柜3的热空气洁净化，同时又不需要额外能耗，还可降低变电站对外部的杂散电磁辐射。
此外，开关室2的地下设有电缆井15，电缆井15的井口处设置有通风机27，通风机27的出风口通过管道与开关室2的底部设置的进风口16连通，且不与开关柜3直接连通。通风机27的电源端电连接至温湿度控制模块4的控制电源输出端，用于根据温湿度的情况，控制通风机27的工作状态。当温度高于设定值，温湿度控制模块4启动通风机27的工作，使得电缆井15中的冷空气输入至开关室2内，有利于防止开关柜3内的温度过高，以保持开关室2内的温度平衡。本发明利用湿度控制模块驱动电缆井通风机27，自动根据温湿度向开关室2内注入电缆井15空气，起到大幅削减空调能耗的作用，可降低全年平均空调能耗。其中，空调是变电站又一个能耗大户，而变电站拥有大量密布地下的电缆井15；电缆井15受地下恒温特性影响，内部空气冬暖夏凉，一般夏季温度不高于28℃，冬季不低于5摄氏度。因此根据开关室2内部温度，将电缆井15内部空气吸入开关室2内部，将能起到较好的调温效果，从而大幅降低空调能耗。
本申请实施例一种变电站开关柜除湿系统的实施原理是：通过管道风机7将变压器1散热翅片处的热空气，注入开关柜3的方式，实现开关柜3内部潮湿空气的驱除，从而有效减少湿气淤积，达到较好的除湿效果；极大程度地减少了凝露，进而降低了开关柜3内部因潮湿闪络跳闸事故的概率。此外，将变压器1散热翅片产生的热量重新利用，有利于降低能量的损耗。同时，为了提高热空气的洁净程度，从变压器1顶部散热器17取得热空气，又采用独特的高压硅堆9半波整流，通过电场采集板8采集变压器1顶部高压套管的高压电场，将交流电场变为直流静电场，加载于热空气采集盒5内部，这样就可直接利用变压器1的杂散电场实现静电除尘，给注入开关柜3的热空气洁净化，同时又不需要额外能耗，还可降低变电站对外部的杂散电磁辐射。
实施例2；
参照图2，一种变电站开关柜除湿系统实施例2的结构与实施例1的结构基本相同，区别在于对静电除尘板10处结构的进一步优化：
一种变电站开关柜除湿系统，包括温湿度控制模块4、热空气采集盒5、导气管6、管道风机7、电场采集板8、高压硅堆9、静电除尘板10、气体分析仪18和过滤件19。
温湿度控制模块4，安装于变电站开关室2的内部，包括用于检测开关室2内部的温度和湿度的传感器，以及控制电路；控制电路电连接至上述传感器，以及电连接至管道风机7。
热空气采集盒5，包括中空的盒体13，盒体13上开设有热空气采集口11和热空气输出口12。热空气采集口11位于盒体13的底部，且对准变压器1的散热器17的散热翅片处，用于采集散热翅片处的热空气。由于热空气的密度小于冷空气，为了便于热空气的输出，热空气输出口12位于盒体13的上部。
导气管6，一端连通热空气采集盒5的热空气输出口12，另一端设有多个支路，多个支路分别一一对应连通至多个开关柜3的底部，且穿设于开关柜3底部的封堵材料，用于给开关柜3内输送热空气。每一个支路上均串联有热空气阀门14，热空气阀门14受控连接于温湿度控制模块4。
管道风机7，管道风机7串联至导气管6回路中，管道风机7的电源端电连接至温湿度控制模块4的控制电源输出端。温湿度控制模块4用于根据传感器检测的温湿度的情况，控制管道风机7的工作状态；比如当湿度大于设定值，温湿度控制模块4启动管道风机7工作，从而对开关柜3内泵入热空气，减少开关柜3内的湿气，从而调节开关室2内的湿度情况。
电场采集板8，安装在变压器1的顶部，且靠近高压侧套管的底部位置；电场采集板8电连接至高压硅堆9，通过电场采集板8采集变压器1顶部高压套管的高压电场，再利用高压硅堆9的半波整流将交流电场变为直流静电场。电场采集板8可包含线圈等现有的电场采集的结构实现电场的采集。
静电除尘板10设置于热空气采集盒5的内部，且电连接至高压硅堆9，从而可直接利用变压器1的杂散电场实现静电除尘，给注入开关柜3的热空气洁净化，同时又不需要额外能耗，还可降低变电站对外部的杂散电磁辐射。
此外，开关室2的地下设有电缆井15，电缆井15的井口处设置有通风机27，通风机27的出风口通过管道与开关室2的底部设置的进风口16连通，且不与开关柜3直接连通。通风机27的电源端电连接至温湿度控制模块4的控制电源输出端，用于根据温湿度的情况，控制通风机27的工作状态。当温度高于设定值，温湿度控制模块4启动通风机27的工作，使得电缆井15中的冷空气输入至开关室2内，有利于防止开关柜3内的温度过高，以保持开关室2内的温度平衡。本发明利用温湿度控制模块4驱动电缆井通风机27，自动根据温湿度向开关室2内注入电缆井15空气，起到大幅削减空调能耗的作用，可降低全年平均空调能耗。其中，空调是变电站又一个能耗大户，而变电站拥有大量密布地下的电缆井15；电缆井15受地下恒温特性影响，内部空气冬暖夏凉，一般夏季温度不高于28℃，冬季不低于5摄氏度。因此根据开关室2内部温度，将电缆井15内部空气吸入开关室2内部，将能起到较好的调温效果，从而大幅降低空调能耗。
参照图2，开关柜3由于无法频繁带电开启，内部发热放电等隐患无法第一时间发现，采用内置红外或紫外等在线监测手段则费用高昂。为了能够检测开关柜3设备早期异常的情况，本系统可以利用开关柜3排出的内部空气，通过气体分析仪18检测是否存在异常开关柜3。气体分析仪18安装于变电站开关室2内部，气体分析仪18用于采集特征气体；特征气体包括TVOC、臭氧和氮氧化物气体；当任一特征气体的浓度超过预设值时，系统报警，并可以人为调节热空气阀门14的通断，也可以实现自动化的逐次排查，更加快速的分析出问题所在。
当发现存在异常气体后，如果是VOC气体，可能是柜体内部发热烧焦，如果是臭氧或氮氧化物，则可能是放电。此时只要分批次隔离每个开关柜3的热空气阀门14，就可逐步排除正常开关柜3，最后发现异常的开关柜3；实现了极低成本、无需改动开关设备的开关柜3内部异常检测技术，有力提升了变电站的运行可靠性与安全性。通过设置气体分析仪18，对开关柜3内的气体状态进行监控，以及时发现问题，从而有利于保证开关柜3的安全性。此外，由于开关柜3内有较多的电路接线结构，将热空气精准泵送至每个开关柜3内，相比于直接泵送至开关室2内，有利于提高热空气的利用效率，提高除湿的效果。
为了进一步提高热空气的洁净程度，导气管6上串联有过滤件19，过滤件19位于管道风机7和热空气采集盒5之间，且位于管道风机7之前；从而能够减少灰尘对管道风机7的负面影响，延长管道风机7的使用寿命。其中，过滤件19为包含各种吸附材料的吸附层，物理过滤灰尘，如，海绵层等。
参照图3和图4，静电除尘板10上设有载电荷吸尘材料层20，载电荷吸尘材料层20滑动连接至静电除尘板10上，使得静电除尘板10与载电荷吸尘材料层20之间产生摩擦。静电除尘板10上设有驱动组件，以带动载电荷吸尘材料层20相对于载电荷吸尘材料层20滑动。
其中，静电除尘板10也叫静电除尘阳极板，可以为金属阳极板、也可以为碳素阳极板、也可以为陶瓷金属板、或者玻璃纤维阳极板。其中，金属阳极板可以采用铝、钢、铜等金属制成。
载电荷吸尘材料层20为静电除尘布，通常可以采用导电材料和绝缘材料制成，导电材料通常是金属丝或者导电纤维，它们可以将静电荷传递到绝缘材料上。绝缘材料通常是聚酯纤维、聚丙烯纤维等，它们可以防止静电荷的流失。静电除尘布由导电材料和绝缘材料编织而成。
载电荷吸尘材料层20在静电除尘板10上滑动摩擦，更加有利于使得材料层上带有电荷，且摩擦的动作也会产生新的电荷，从而使得静电更加容易被吸附至载电荷吸尘材料层20上。
驱动组件包括驱动电机21和驱动辊22，驱动辊22转动连接于热空气采集盒5内，且水平设置于静电除尘板10的一侧边处，且与静电除尘板10预设有间隙。驱动电机21固定安装于热空气采集盒5内，且驱动电机21的动力输出轴同轴固定连接于驱动辊22的一端。载电荷吸尘材料层20呈带状，且绕设于驱动辊22和静电除尘板10的外侧，且载电荷吸尘材料层20滑动摩擦于静电除尘板10靠近热空气采集口11的一侧。为了便于载电荷吸尘材料层20的滑动，静电除尘板10远离驱动辊22的一侧边设置有弧形倒角23，弧形倒角23有利于减少对载电荷吸尘材料层20的磨损。
采用驱动辊22的方式带动带状的载电荷吸尘材料层20滑动，使得载电荷吸尘材料层20在吸附灰尘的过程中可以更换吸附面，相比于静态的静电除尘板10，还增大了灰尘的吸附面积，提高静电除尘的效果。此外，采用动态的载电荷吸尘材料层20，可以使得载电荷吸尘材料层20与静电除尘板10之间产生摩擦，提高载电荷吸尘材料层20的载电荷能力，从而提高静电吸附灰尘的效果。此外，虽然驱动组件会消耗部分电能，但是驱动载电荷吸尘材料层20转动所消耗的电能是远远小于单独对开关柜3进行除湿所消耗的电能要多；因此，从整体耗电节能的角度对比分析，本系统的整体效果还是节能的。
热空气采集盒5内还安装有清理组件，清理组件设于静电除尘板10远离驱动辊22的侧边。清理组件包括刷具24和集尘槽25，刷具24安装于静电除尘板10上或热空气采集盒5内，用于抵接至载电荷吸尘材料层20的外侧面，集尘槽25位于刷具24和静电除尘板10侧边的下方。刷具24可以为刷子或者刮刀等工具，且不是硬质抵接，可以为弹性材料制成，为弹性抵接，以减少对载电荷吸尘材料层20的磨损。为了使得灰尘堆积后更容易掉落至集尘槽25内，刷具24远离载电荷吸尘材料层20的一侧一体成型有弧形的导向部26，导向部26朝向集尘槽25方向导向。
刷具24将载电荷吸尘材料层20的外侧面的灰尘及时清理，使得载电荷吸尘材料层20波保持洁净，从而有利于更好的吸附灰尘；刷具24刷载电荷吸尘材料层20的动作增加了载电荷吸尘材料层20上携带电荷的活性程度，从而更加容易吸附更多的灰尘，进而有利于保证热空气的洁净程度。另外，刷具24在接触载电荷吸尘材料层20的过程中也会带有电荷，当刷去载电荷吸尘材料层20上带电灰尘后，带电荷的灰尘会沿着刷具24移动，从而不容易产生飞尘，当灰尘在刷子上堆积到一定程度后，会沿着导向部26掉落至下方的集尘槽25内，提高静电除尘的效果，延长载电荷吸尘材料层20的更换周期。
为了更加有利于灰尘的收集，驱动辊22上载电荷吸尘材料层20的顶部高于静电除尘板10的顶部高度，使得载电荷吸尘材料层20的上部呈倾斜状态，集尘槽25位于载电荷吸尘材料层20的低端一侧。在载电荷吸尘材料层20运动的过程中，灰尘预朝向刷具24倾斜，因此更加有利于灰尘的收集。
本申请实施例一种变电站开关柜除湿系统的实施原理是：本申请从变压器1顶部散热器17取得热空气，又采用独特的高压硅堆9半波整流，通过电场采集板8采集变压器1顶部高压套管的高压电场，将交流电场变为直流静电场，加载于热空气采集盒5内部，直接利用变压器1的杂散电场，给注入开关柜3的热空气洁净化，同时又不需要额外能耗，还可降低变电站对外部的杂散电磁辐射。同时，利用电场采集板8，采集变压器1顶部高压套管的高压电场，并利用高压硅堆9将交流电场变为直流电场，形成杂散电场，在静电除尘板10上实现静电除尘的效果，从而有利于提高泵送的热空气的洁净程度，有利于减少灰尘对开关柜3的负面影响。此外，采用可以更换灰尘吸附面的载电荷吸尘材料层20，以及清理组件和过滤件19的设置，有利于进一步提高除尘的效果。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站开关柜除湿系统，其特征在于，包括温湿度控制模块(4)、热空气采集盒(5)、导气管(6)、管道风机(7)、电场采集板(8)、高压硅堆(9)和静电除尘板(10)；
所述温湿度控制模块(4)，设于变电站开关室(2)内部，包括用于检测温度和湿度的传感器；
所述热空气采集盒(5)，包括热空气采集口(11)和热空气输出口(12)，所述热空气采集口(11)朝向变压器(1)的散热器(17)处；
所述导气管(6)，一端连通所述热空气采集盒(5)的热空气输出口(12)，另一端连通至开关柜(3)内；
所述管道风机(7)，所述管道风机(7)串联至所述导气管(6)回路中；所述管道风机(7)的电源端电连接至所述温湿度控制模块(4)的控制电源输出端；所述温湿度控制模块(4)用于根据传感器检测的温湿度的情况，控制所述管道风机(7)的启停状态；
所述电场采集板(8)设置在变压器(1)的顶部靠近高压套管处；所述电场采集板(8)电连接至所述高压硅堆(9)；
所述静电除尘板(10)设置于所述热空气采集盒(5)的内部，且电连接至所述高压硅堆(9)。
2.根据权利要求1所述的变电站开关柜除湿系统，其特征在于，所述静电除尘板(10)上设置有载电荷吸尘材料层(20)，所述载电荷吸尘材料层(20)滑动连接至所述静电除尘板(10)上，且所述静电除尘板(10)上设置有用于带动所述载电荷吸尘材料层(20)滑动的驱动组件。
3.根据权利要求2所述的变电站开关柜除湿系统，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机(21)和驱动辊(22)，所述驱动辊(22)转动连接于所述热空气采集盒(5)内，所述驱动电机(21)固定安装于所述热空气采集盒(5)内，且所述驱动电机(21)的动力输出轴同轴固定连接于所述驱动辊(22)；所述载电荷吸尘材料层(20)呈带状，且绕设于所述驱动辊(22)和所述静电除尘板(10)的外侧，且所述载电荷吸尘材料层(20)滑动摩擦于所述静电除尘板(10)靠近所述热空气采集口(11)的一侧。
4.根据权利要求2或3所述的变电站开关柜除湿系统，其特征在于，所述热空气采集盒(5)内还设置有清理组件，所述清理组件设于所述静电除尘板(10)的侧边；所述清理组件包括刷具(24)和集尘槽(25)，所述刷具(24)设置于所述静电除尘板(10)上或所述热空气采集盒(5)内，用于抵接至所述载电荷吸尘材料层(20)的外侧面，所述集尘槽(25)位于所述刷具(24)和所述静电除尘板(10)侧边的下方。
5.根据权利要求4所述的变电站开关柜除湿系统，其特征在于，所述刷具(24)远离所述载电荷吸尘材料层(20)的一侧设置有导向部(26)，所述导向部(26)朝向所述集尘槽(25)方向导向。
6.根据权利要求4所述的变电站开关柜除湿系统，其特征在于，所述驱动辊(22)位于所述静电除尘板(10)远离所述清理组件的一侧边，且所述驱动辊(22)上所述载电荷吸尘材料层(20)的顶部高于所述静电除尘板(10)的顶部。
7.根据权利要求1所述的变电站开关柜除湿系统，其特征在于，所述变电站开关室(2)内部设置有气体分析仪(18)，所述气体分析仪(18)用于采集特征气体；所述特征气体包括TVOC、臭氧和氮氧化物气体；当任一所述特征气体的浓度超过预设值时，系统报警。
8.根据权利要求1所述的变电站开关柜除湿系统，其特征在于，所述导气管(6)上串联有过滤件(19)，所述过滤件(19)位于所述管道风机(7)和所述热空气采集盒(5)之间。
9.根据权利要求1所述的变电站开关柜除湿系统，其特征在于，所述变电站开关室(2)内设置有多个开关柜(3)，所述导气管(6)连通至所述开关柜(3)的一端分成多个支路，每个所述支路连通至对应的所述开关柜(3)内，且每个所述支路上设置有热空气阀门(14)，所述热空气阀门(14)受控连接至所述温湿度控制模块(4)。
10.根据权利要求1所述的变电站开关柜除湿系统，其特征在于，所述开关室(2)的底部设置有进风口(16)，所述进风口(16)处通过通风机(27)与电缆井(15)连通，所述通风机(27)受控连接于所述温湿度控制模块(4)。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1066357A (en) * 1976-08-09 1979-11-13 Jerry Zucker Electrostatic precipitator and method
CN101422754A (zh) * 2008-12-12 2009-05-06 河北工业大学 零火花高压静电除尘供电的控制方法和系统
CN201415153Y (zh) * 2009-05-20 2010-03-03 南京林业大学 微细木质粉尘静电除尘器
CN101762427A (zh) * 2009-05-25 2010-06-30 河南科技大学 一种固体材料的强电场高温压缩实验装置及方法
CN105652931A (zh) * 2016-03-30 2016-06-08 无锡柒海智能控制技术有限公司 变电站铠装中置开关柜智能调节系统及其调节方法
CN211351439U (zh) * 2020-03-23 2020-08-25 中广核(当涂)新能源有限公司 一种电气柜湿度控制系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1066357A (en) * 1976-08-09 1979-11-13 Jerry Zucker Electrostatic precipitator and method
CN101422754A (zh) * 2008-12-12 2009-05-06 河北工业大学 零火花高压静电除尘供电的控制方法和系统
CN201415153Y (zh) * 2009-05-20 2010-03-03 南京林业大学 微细木质粉尘静电除尘器
CN101762427A (zh) * 2009-05-25 2010-06-30 河南科技大学 一种固体材料的强电场高温压缩实验装置及方法
CN105652931A (zh) * 2016-03-30 2016-06-08 无锡柒海智能控制技术有限公司 变电站铠装中置开关柜智能调节系统及其调节方法
CN211351439U (zh) * 2020-03-23 2020-08-25 中广核(当涂)新能源有限公司 一种电气柜湿度控制系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张永新;许建军;陈鹏;贺才军;柴星海;: "基于大数据分析的智慧变压器专家诊断系统研究", 电工技术, no. 14, 25 July 2020 (2020-07-25) *

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