王正學

摘要：近年來，社會進步迅速，我國的電力行業(yè)建設的發(fā)展也有了改善。10kV環(huán)網(wǎng)柜是非常重要的配電設備，其安全、可靠運行對電力系統(tǒng)的安全、有效運行具有十分重要的意義。目前，所有10kV環(huán)網(wǎng)柜都有安裝加熱器。但是，環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)加熱器能否在設定的濕度下正常工作，與濕度控制系統(tǒng)有直接的關系。如果濕度控制系統(tǒng)無法正常運行，會導致環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的濕度越來越大，最終會因為柜內(nèi)濕度過大導致絕緣會破壞，引發(fā)爆炸。

關鍵詞：10kV環(huán)網(wǎng)柜;濕度控制系統(tǒng);檢測裝置;應用

引言

10kV環(huán)網(wǎng)柜的可靠運行對電力系統(tǒng)的安全、有效運行十分重要。目前，所有10kV環(huán)網(wǎng)柜都安裝加熱器，環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)加熱器能否在設定的濕度下正常工作，與濕度控制系統(tǒng)有直接關系。如果濕度控制系統(tǒng)無法正常運行，會導致環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的濕度越來越大，最終導致絕緣破壞，引發(fā)爆炸。

1重要性

在城市配電網(wǎng)中，環(huán)網(wǎng)柜一般與若干條10kV配電線路相連，實現(xiàn)電能的分配。然而環(huán)網(wǎng)柜在運行的過程中，受到的外界干擾因素較多，如自然條件使得環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的溫度過高或濕度過大、受到外力的撞擊、所接帶的負荷較重導致運行溫度偏高等，這些都是環(huán)網(wǎng)柜的異常運行狀態(tài)。通過對環(huán)網(wǎng)柜進行在線綜合監(jiān)測，能夠及時掌握環(huán)網(wǎng)柜的運行信息，并可以通過移動APP無線傳輸技術，將環(huán)網(wǎng)柜的運行狀態(tài)信息發(fā)送至配電運維人員的終端中，實現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜的高效精準運維，滿足城市配電網(wǎng)的發(fā)展需求。在信息化時代下，物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展速度較快，已經(jīng)應用在包括電力行業(yè)在內(nèi)的多個領域，提高了社會的信息化和自動化技術水平。通過物聯(lián)網(wǎng)技術中的智能感知和智能辨識技術，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的智能化準確采集，并與通信技術進行融合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸和處理，提高電力生產(chǎn)的技術水平。物聯(lián)網(wǎng)技術在環(huán)網(wǎng)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)中的應用，可以分為感知層、控制層和應用層等三層。其中，感知層主要是利用物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)據(jù)采集方面的優(yōu)勢，廣泛采集環(huán)網(wǎng)柜的各類運行數(shù)據(jù)。控制層是將所采集的數(shù)據(jù)進行分析和處理，應用層則是將處理后的數(shù)據(jù)形成相應的結(jié)果或決策信息，供環(huán)網(wǎng)柜運維人員進行參考。

2工作原理

針對存在的問題，本文研發(fā)了一種環(huán)網(wǎng)柜專用降溫除濕裝置。該裝置延長了電纜頭和隔離開關等機構(gòu)的壽命，達到了最大經(jīng)濟使用效率，具有十分重要的應用價值。在原有環(huán)網(wǎng)柜的頂端開若干個出氣口。在風機的作用下，將環(huán)網(wǎng)柜中50～60℃的熱空氣抽入熱風管中，經(jīng)管道依次經(jīng)過空調(diào)器和除濕器，將熱空氣溫度降到30℃以下、濕度降到40%以下后，再進入布置在環(huán)網(wǎng)柜底部的冷風管，然后通過冷風管上的進氣孔吹入冷風管網(wǎng)柜，實現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜的降溫除濕。環(huán)網(wǎng)柜的側(cè)壁上安裝了溫度傳感器和濕度傳感器，并分別與空調(diào)器和除濕器相連。當環(huán)網(wǎng)柜溫度下降到指定溫度時，空調(diào)器停止工作;環(huán)網(wǎng)柜溫度高于工作極限溫度時，空調(diào)器開始工作。同理，當環(huán)網(wǎng)柜濕度下降到指定濕度時，除濕器停止工作;環(huán)網(wǎng)柜濕度高于工作極限濕度時，除濕器開始工作。在冬季溫度較低時，環(huán)網(wǎng)柜靠自身自然散熱完全可以滿足工作要求，此時風機停止循環(huán)，達到智能化降溫除濕的效果。此外，在環(huán)網(wǎng)柜的頂部加設了防雨蓋板，可防止雨水淋濕風機、空調(diào)器和除濕器。

310kV環(huán)網(wǎng)柜濕度控制系統(tǒng)檢測裝置及其應用

3.1使用方法

檢測前，將環(huán)網(wǎng)柜的濕度傳感器拆下、放入裝置檢測室中，蓋上上蓋，將水霧傳輸通道一端連接至檢測室，一端連接檢測裝置主體水霧出口。打開檢測裝置開關，觀察檢測室中濕度值是否達到93%RH。達到93%RH時，用儀表測量環(huán)網(wǎng)柜加熱器是否有電信號輸出，如果有電信號輸出，說明該濕度控制系統(tǒng)正常，可以投入使用;如果沒有檢測到電信號輸出，說明濕度控制系統(tǒng)有故障，需進行更換。

3.2現(xiàn)場應用

利用新建環(huán)網(wǎng)柜、停電檢修環(huán)網(wǎng)柜機會，完成20組濕度控制系統(tǒng)的檢測，110kV環(huán)網(wǎng)柜濕度控制系統(tǒng)檢測裝置檢測的平均時間為259.85s，比傳統(tǒng)方法687s的檢測時間快很多，勞動強度更低。

3.3統(tǒng)一信息模型和統(tǒng)一通信規(guī)約技術

由于環(huán)網(wǎng)柜的運行數(shù)據(jù)信息類型較多，故在環(huán)網(wǎng)柜在線綜合監(jiān)測系統(tǒng)中采用了多種不同類型的傳感器，各類傳感器所采集的數(shù)據(jù)進行交互存在一定的困難，并且不同生產(chǎn)廠家的傳感器設備的數(shù)據(jù)格式、表達方式等方面不一，在互聯(lián)互通方面也難以實現(xiàn)。為了保證各類應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息交互質(zhì)量，實現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜運行狀態(tài)的全面感知和實時掌握，采用統(tǒng)一信息模型和統(tǒng)一的通訊規(guī)約技術，是環(huán)網(wǎng)柜在線綜合監(jiān)測系統(tǒng)中的關鍵技術之一。其中，統(tǒng)一信息模型可以采用目前在智能變電站中廣泛采用的IEC61850通信標準。在這種通信標準中，以傳感器作為最小的邏輯通信單元，并對環(huán)網(wǎng)柜中所布置的各類傳感器分別建模。由于在建模的過程中采用的是統(tǒng)一的信息模型，故可以實現(xiàn)統(tǒng)一建模，提高數(shù)據(jù)之間的互操作性。IEC61850采用面向?qū)ο蟮慕＜夹g，定義了基于客戶機/服務器結(jié)構(gòu)的層次數(shù)據(jù)模型。面向?qū)ο蟮慕７椒ǖ某霭l(fā)點和基本原則是盡可能模擬人類習慣的思維方式，使開發(fā)軟件的方法盡可能接近人類認識世界的方法與過程。從應用的角度，IEC61850標準又將服務器分層為邏輯設備LD（LogicalDevice），邏輯設備包含邏輯節(jié)點LN（LogicalNode），邏輯節(jié)點包含數(shù)對象DO（DataObject），數(shù)據(jù)對象則是由數(shù)據(jù)屬性（dataattributes）構(gòu)成的共用數(shù)據(jù)類的命名實例。IEC61850把裝置的不同功能抽象為邏輯節(jié)點，裝置具有的功能就是各個邏輯節(jié)點的集合，這很好地解決了裝置的類型和裝置功能的組合。此外建立環(huán)網(wǎng)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的統(tǒng)一信息模型之后，需要通過統(tǒng)一的通信規(guī)則映射到網(wǎng)絡層，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息在網(wǎng)絡層的傳輸。在IEC61850通信標準中，采用面向?qū)ο蠹夹g定義通信服務，服務接口采用抽象通信服務接口的方法，它獨立于具體的網(wǎng)絡應用層協(xié)議?？蛻舴胀ㄟ^抽象通信服務接口，由SCSM映射到采用的通信棧或協(xié)議子集。該統(tǒng)一通信規(guī)約在應用的過程中，只需要將對象和服務映射到新的特定通信協(xié)議棧，只要改變相應的特定通信服務映射SCSM即可，而信息模型及相關規(guī)范不用變化。正是由于IEC61850標準的這些特點，使應用和通信解耦，促使構(gòu)建無縫開放式的環(huán)網(wǎng)柜自動化監(jiān)控系統(tǒng)得以實現(xiàn)。

結(jié)語

110kV環(huán)網(wǎng)柜濕度控制系統(tǒng)檢測裝置的現(xiàn)場應用，檢測時間大大縮短，檢測準確度有很大提高，保證了電力設備的安全可靠運行和供電可靠性。裝置方便攜帶，大大減輕了施工人員的勞動強度及作業(yè)量。為進一步提升公司安全風險管控水平提供了有力手段。工程中的具體應用表明，該裝置可以有效控制環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的溫度和濕度參數(shù)，避免產(chǎn)生凝露，降低環(huán)網(wǎng)柜因凝露發(fā)生故障的風險，有效改善了電氣設備的運行環(huán)境，降低了維護工作量，提高了控制的智能化水平，市場前景廣闊，值得大力推廣。

參考文獻

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