变电站运行环境智能调控系统研究

变电站运行环境智能调控系统研究

发表时间：2018-06-25T16:58:03.213Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：唐顺国

[导读]

（贵州电网有限责任公司兴义供电局贵州兴义 562400）

1、前言

变电站高压室、主控室等的环境温湿度，对设备的安全运行有着重要的影响。如果环境温度本身就较高，再加上内部电器部件发热，使得室内环境温度较高，从而使设备超高温运行。如果设备长时间运行在超高温状态下，容易发生的事故，且加速设备的老化，缩短设备的使用寿命。因此，必须使室内降温。如果湿度过低易产生静电，静电的积累及放电可能使二次设备的电子元件直接损坏，甚至引起保护或控制元件误动。过高有利于霉菌的生长，霉菌分解出的酸性物质与绝缘材料长期相互作用会极大降低设备的绝缘性能并且当湿度达到凝露点时湿空气会凝结成水滴，引起设备放电、短路或直流接地等故障的发生，严重威胁设备的安全运行，因此，我们需要保持室内湿度在一个正常的范围内，当室内很干燥时，必须对室内增湿，而当室内湿度过高时，我们需要对室内采取除湿措施。

2、运行环境智能控制系统的基本原理

主要利用变电站的排风机、空调系统以及除湿机调节温湿度，而空调系统又包括智能空调和普通空调调节。该系统能够兼容普通空调和智能空调，以适应现场需求。

整合已有的风机系统通风降温除湿，还使空调系统以及除湿机达到了优化配合，达到了智能联动控制的目的。

运行环境智能控制系统可以根据设定的温度限值、湿度限值以及室内室外的温湿度差值来自动开启或关闭风机系统，并能够实现延时保护。

通过安装在室内外的多个高精度、高稳定性温湿度传感器采集温湿度实时数据，在主控设备内通过软件系统比较，根据比对结果，以最优的方式自动控制风机的开启、关闭以及延时开启。即达到了控制温湿度的目的，又可以有效地节约能源，延长风机使用寿命。

另外，风机开启与关闭联动电动进气窗的开闭；状态与空调及除湿机的开闭相反。

采用了工业级的控制模块，并综合了计算机，测量，通信和自动化的先进技术，很好的实现工业现场对固定空间的温湿度的自动控制，智能控制，并且主站端系统也能够满足集中监控、自动控制、手动操作等功能，极大地满足了用户的需求。

主要有温湿度传感器、测控模块、通讯管理机、大功率空调、除湿机、风机、水泵、普通空调无线控制模块、当地监控主机以及其他附属设备组成，同时安装电源避雷器以及通信避雷器，在主控室安装温湿度自动控制系统屏柜，其各个部分系统实现网络图如下：

温湿度传感器采集室内外的实时温度、实时湿度、传送给系统主控模块，主控模块根据预先的软件设计以及设定的温湿度上下限，下发控制命令给空调、除湿机，控制风机、进气窗、空调、除湿机在应该的状态，并实现延时保护、智能控制等。

执行模块主要接收主控模块的指令，通过接触器等大功率器件控制非智能设备、例如排风机、循环风机等。

主控模块在完成以上功能外，还具有数据处理、协议转换等功能，负责与主站系统通信，将厂站端的各种信息（温湿度及各种状态指示）上送至主站及当地监控系统，并接受主站命令，传递给控制终端设备。

当地监控系统用于实现人机交互，显示各设备状态及历史数据查询等，本系统设计了大屏幕触摸屏，可以实现完善的数据显示、数据处理、参数设置、报表、曲线查询等功能，独立的当地监控不是必选设备，用户可以根据自身需要选择。

高压室系统网络结构：

主控室及蓄电池室系统网络结构：

首先可以厂站的形式接入SCADA调度主站，它支持多种调度常用的电力协议，如：iec104、iec101等，支持主站监视分站各设备的运行

状态，包括风机、空调、除湿机以及温湿度实时数据等等，还支持主站控制风机、空调、除湿机等设备运行状态。

最后，建立功能完善的变电站环境监控系统主站，能够实现全面的数据存储，历史数据分析，故障报警记录查询，并能够实现智能手机信号推送。根据温湿度智能控制系统多接口（串口、网口），多协议（DL91、IEC101、IEC104、MODBUS、消防规约、直流屏规约等），支持多主站（SCADA、EMS、ERP）、多节点输入（数字、模拟）、多节点输出、多逻辑判断的特点，该系统还可以以通讯（或节点的形式）接入变电站多种辅助监控系统，如：直流屏、火灾报警系统、电缆测温系统、SF6泄露监测等等。

以上针对变电站环境改善研究，能够较好的完成环境温度控制，保证二次设备安全、稳定、可靠的运行，保障电网的安全运行。环境智能控制系统采集温湿度状态，并具备实时监控和信息远方报警，实现变电站环境状态可视化。