封闭式高压柜智能开关状态控制显示器研制及应用

封闭式高压柜智能开关状态控制显示器研制及应用

发表时间：2018-11-13T18:49:44.427Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：王源1 陈耀明2 弋克让1 张珍奇2 吴好亮1 王

[导读] 摘要：目前，国网变电站普遍已无人值守，变电站环境对供电设备的可靠运行影响越来越大变电站没有远方进行温度和湿度检测系统，无法实现远方监控告警，当封闭式高压开关柜内受天气气象和站内特殊事件（发生水淹、渗漏、电缆室入水）影响，易造成电缆头爆炸。

（1.国网渭南供电公司陕西省渭南市 714000；2.西安同信工控工程有限公司陕西省西安市 710075）

摘要：目前，国网变电站普遍已无人值守，变电站环境对供电设备的可靠运行影响越来越大变电站没有远方进行温度和湿度检测系统，无法实现远方监控告警，当封闭式高压开关柜内受天气气象和站内特殊事件（发生水淹、渗漏、电缆室入水）影响，易造成电缆头爆炸。利用综自通讯网络，通过将各间隔高压柜内温湿度和高压室温湿度值嵌入后台监控和传输到远方，实现本站后台和远方监控对配网间隔非电量值进行实时监控。

关键词：非电气量，温湿度，监控

一、“封闭式高压柜的智能开关状态控制显示器”

新研发“封闭式高压柜智能开关状态控制装置”是“变电站非电气量智能测控系统”的一个基础模块，它是完成封闭式高压柜内温湿度采集、控制、显示、上送信息功能。

“封闭式高压柜智能开关状态控制显示器”数据上传功能，将开关内在正常运行、发生故障初期、故障发生、故障后的相关非电气量（温度、湿度、光度、烟感等信息）进行多点采录，通过常规综自变和智能变61850规约远动通讯技术可以无缝融入智能变的设备管理范畴，将每个间隔内的相关非电气量信息（温度、湿度、光度、烟感等信息）上传远方运行监控平台，在远方监控设备上设置越线定值、启动越线、推事故告警信息，同时提供远方非电气量实时状态地理分布图，通过远方全站综合非电气量与电气量实时状态地理分布图的分布情况，给远方监控人员提供真实的全站正常状态、周期历史数据和异常故障分析数据，便于运行调度人员对比判断抉择。

“封闭式高压柜智能开关状态控制显示器”就地智能控制功能，将采集的相关非电气量信息（温度、湿度、光度、烟感等信息）进行比较和逻辑运算，对于柜内温度高于某设定定值，通过控制该高压柜内加热器、排风机进行温湿度调节，（例如当温度大于60℃或湿度大于70%RH时开启排气扇；若温度小于60℃且湿度大于70%RH时开启加热器和排气扇；若温度大于80℃或湿度大于80%RH时开启排气扇，并且装置发出告警声响信号，液晶显示打出“温度高”或“湿度高”等告警信息；若温度大于150℃或湿度大于95%RH时除排气扇，并且延时5S跳开开关（这种情况用户可以根据自己情况设定）；又例如当光度和烟感达到某个值延时1秒，告警并跳开关（这种情况用户可以根据自己情况设定），保证电气设备的良好运行。

“封闭式高压柜智能开关状态控制显示器”数据可靠测控，将提高不同于以往简单的“一对一”数据采集方式，对于温湿度传感器采用“三取二”方式进行数据采集和使用，保证了数据的可靠度，另外，可扩充高压母线接头的表面无线测温头，对带电设备关键接点进行实时测温，保证了数据的真实可信，同时使用传输数据速度快、质量高的传感器完成采集传输功能。

“封闭式高压柜智能开关状态控制显示器”除了对高压柜电缆室温湿度进行监控，还可对母排室进行温湿度监控，提供了在母排室顶部的一个排气扇，当温湿度高的情况下，开启排气扇，减轻母排由于过负荷产生的发热。

二、“高压室的智能温湿度控制装置”

新研发 “高压室智能温湿度控制装置”是“变电站非电气量智能测控系统”的另一个基础模块。它是以高压室温湿度为控制目标，通过对高压室的空调、除湿机、门窗、排气扇进行智能控制，调节高压室内的温湿度。首先，先介绍以下该设备的功能。

温湿度和门窗关闭情况、风扇、空调、除湿机的动作数据上传功能，将高压室内外在的相关非电气量（温度、湿度烟感等信息）进行多点采录，通过远动通讯技术，上传远方运行监控平台，在远方监控设备可以看见变电站高压室的温湿度和门窗关闭情况、风扇、空调、除湿机的动作情况，给远方监控人员提供实时的全站非电气状态，便于运行调度人员对比判断抉择。

采集高压室内、外两个不同的温湿度信息，“高压室智能温湿度控制装置”对温湿度进行对比、逻辑判断、操作执行，对高压室的电动门窗、通风排气扇、空调、除湿机进行控制，合理控制所控制的设备，达到节能、智慧、科学的调节高压室温湿度环境；

对于温湿度控制的逻辑判断采用双坐标分别控制法，“高压室智能温湿度控制装置”对温湿度进行对比、逻辑判断、操作执行，对高压室的电动门窗、通风排气扇、空调、除湿机进行控制，合理控制所控制的设备，（例如，当户外温湿度均高，或温度高或湿度高时，电动门窗均关闭、通风扇关闭，依靠空调和除湿机进行控制，“高压室智能温湿度控制装置”就可根据温度情况，控制空调的打开或关闭，除湿机类似），达到节能、智慧、科学的调节高压室温湿度环境；

新技术的使用，红外和蓝牙等新型控制功能的使用，可以实现无线远方对空调、除湿机、电动门窗的控制，同时使用智能变电站61850规约通讯技术，可以无缝融入智能变的设备管理范畴。

三、“信息上传后台监控平台”

这个系统是“变电站非电气量智能测控系统”的数据汇总，集中监控，数据处理、上送平台，它是由一台台式电脑和与“封闭式高压柜智能开关状态控制显示器”、“高压室智能温湿度控制装置”相连的数据通道组成，并且通过实时状态地理分布图，循环反映全站各个位置的温湿度实时值，反映温湿度的越线和信息告警，反映高压室的电动门窗、通风排气扇、空调、除湿机运行状态。

采集“封闭式高压柜智能开关状态控制显示器”、“高压室智能温湿度控制装置”等智能终端上温湿度值和电动门窗、风扇、空调、除湿机的状态数据，反映到实时状态地理分布图，并将这些信息上送给远方运行监控设备端；

可以远方控制高压室的电动门窗、风扇、空调、除湿机，实现远方手动操作；反映和记录变电站温湿度的历史数据，正常状态、异常故障情况、周期历史数据分析，以便于运行调度人员对比判断抉择。；

“变电站非电气量智能测控系统”紧跟国网智能变电站建设，以非电气量测控测保装置为入口，全面配套智能变电站无人值守、远方监控、全方位反映，通过61850智能变统一规约进行通讯交流，可以实现与智能设备的无缝衔接。

四、封闭式高压智能开关状态控制系统结构设计

闭式高压柜实现如下功能：

将开关内在正常运行、发生故障初期、故障发生、故障后的相关非电气量（温度、湿度、光度、烟感等信息）进行多点采录；（温