太阳能智能除湿系统

太阳能智能除湿系统

摘要：本文介绍了一种太阳能智能除湿系统，并和其他除湿方案进行比较，该系统具有节能环保，安全可靠，智能除湿等特点，已成功应用于电力箱柜的除湿，对保障智能电网安全运行具有重要的意义。

关键词：电力除湿；太阳能除湿；智能除湿

1. 引言

近年来，我国快速的现代化发展对电网系统提出了越来越高的要求，电网智能化、无人化的步伐越来越快，相应地，对电力系统运行的安全性、稳定性也提出了更高的要求。电力箱柜作为电力系统中的核心部分之一，其安全稳定运行非常重要。

由于阴雨、骤热、骤冷等天气，会造成电力箱柜内过度潮湿情况。如果不能及时发现并进行维护，就会因潮湿导致严重的电力设备事故，给电网的运行带来无法预料的后果。目前环网柜多没有外装除湿设备的适用电源，很难解决此类情况。每年由于潮湿引起的设备故障或停电事故屡见不鲜，由此引发的停电造成了严重的社会及经济效应，降低了售电信誉和售电量。2011-2013年3年期间，无锡市区10千伏潮湿开闭所总数（56座）由原来的17%增加到了28%（图1），因潮湿原因导致设备故障次数21次，占故障总次数的50%，（图2）解决开闭所柜体内部潮湿问题迫在眉睫。

为了防止上述事故的发生，每年电力部门都要安排人员定时巡视，发现有凝露时人为处理。但是这种巡视由于受时间、天气的影响，具有一定的局限性。

为填补现阶段电力箱柜除湿的空缺，遵循国家电网公司“坚强智能电网”规划中，设备从定期检修向状态检修转变的要求，研究开发一种太阳能智能除湿系统，可以利用太阳能供电，有效地实时监测箱柜内湿度状况，当湿度超出预设阀值时，智能启动除湿器进行除湿，从而避免事故的发生。该系统的投运，对解决环网柜潮湿困扰、保障设备安全运行具有重要意义。

2. 电力箱柜除湿方案现状分析

通常情况下，电力箱柜内空间较小，部分箱柜没有适用电源，柜内湿度随环境变化而变化，一般不需要除湿设备连续长时间运行。目前电力箱柜主要的除湿方案有如下几种：

（1）加热器除湿。采用传统的加热方式，把电力箱柜内的凝露变成水蒸汽。这种除湿方式凝露减少明显，设备成本低廉。缺点是功率较大，产生的大量热量会烘烤柜内线缆及设备加速老化，甚至是融化。另外，目前的电力箱柜一般密封性较强，水蒸气并不会直接排出箱柜，加热只是单纯的提高了空气的携水能力，

并没有起到实质性的除湿作用，当气温下降时凝露还会出现。

（2）空调除湿。采用空调除湿的方式，把电力箱柜内的湿气抽出。这种方法除湿彻底，缺点是空调功率较大，内含压缩机，体积较大，无法在狭小的电力箱柜内安装。

（3）液体吸湿剂除湿。利用低温度的冷冻水（7℃左右）降低空气温度从而使得空气中的水分凝结出来。缺点是能将柜内空气中的水汽冷凝成水，便于下一步工作的实施。但是只能将柜内空气降为7℃，在冬季外部环境温度较低时，不能形成温差，凝水效果不佳，且冷凝水还需定期更换，维护麻烦。

（4）固体吸附剂除湿。利用由特殊复合耐热材料制成的波纹状干燥转轮（含固体吸湿介质）吸收水份。除湿稳定，效果明显，但是因为需要较大的吸附面积，设备体积比较大，而且转轮之类的运动部件会对材料有磨损，缩短其使用寿命，且固体吸湿介质还需定期更换，维护麻烦。

3. 太阳能智能除湿系统实现方案

太阳能智能除湿系统装置由太阳能面板、太阳能专用电池、控制器和除湿器四部分组成。

其中，太阳能面板一般安装在环网柜顶部，收集光能并转变为电能，存储到太阳能专用电池中，通过太阳能专用电池对控制器及除湿器进行供电。

湿度传感器对柜内的湿度进行实时监测并上传到控制器，控制器进行实时显示和分析判断，当湿度超过预设阀值时，控制器智能启动除湿器进行除湿。除湿器利用风道循环和电子制冷技术将柜内的湿气凝结成水，通过硅胶软管直接排出柜外，在柜内湿度降低后，控制器进入节能模式，智能停止除湿器工作。

此方案具有以下三个创新点：

1、采用太阳能供电，节能环保

通过对环网柜现状的综合分析，采用太阳能供电技术，利用清洁能源解决了环网柜无外接设备适用电源的困扰。系统只在湿度超标时才进行工作，有效节能。

2、实时监测智能除湿，免维护

湿度传感器实时监测箱柜内湿度并反馈到控制器进行实时数据显示，当湿度超过设定阀值时，控制器自动启动除湿器，无需经常维护，更无需人工手动操作，降低运维检测成本。

3、采用循环风道和电子制冷技术，技术先进通过对循环风道的研究和实践发现，风道的合理性对除湿的效果有至关重要的作用。采用循环风道原理进行本

系统的设计，取得了非常好的效果。在除湿器的两端开口，安装风扇，形成循环风道，风扇的转动带动整个柜内的空气流动。同时，采用电子制冷技术，形成超低温冷凝面（可达-35℃），将空气中的湿气在冷凝面上凝结成水，通过导水槽和硅胶软管直接排出柜体，达到彻底除湿的目的。

本系统在无锡市梁清路试装3套，测得数据如下：

从上表不难看出，除湿系统运行前后效果明显，成功降低了环网柜内湿度值，达到预期目标。

4. 结论

太阳能智能除湿系统作为变电站安全运行保障的重要的一环，对设备安全运行有着非常重要的作用。它可以有效地监测环网柜、端子箱等电力箱柜的湿度状况，超标时智能除湿，防止因潮湿而导致的电力设备毁损事故发生，从而减少运行维护工作量，降低运行检修成本，避免事故的发生，减少因设备故障带来的停电损失，延长设备运行寿命，提高供电可靠性，增加售电信誉和售电量。该系统的投运，对解决环网柜湿度困扰、保障设备安全运行具有重要的经济及社会效应。目前，每个变电站拥有数量众多的电力箱柜，全国拥有数以万计的变电站，对本除湿系统将有着巨大的市场需求，其经济效益非常可观。因此，在未来的电力除湿领域内，其必将成为最主要的除湿手段。

主要从事配电线路与设备的运行管理工作。

朱益民，男，江苏无锡，工程师。主要从事配电线路与设备的运行管理工作。

乔臻，男，江苏无锡，助理工程师。主要从事配电线路与设备的运行管理工作。

华梁锦，男，江苏无锡，助理工程师。主要从事配电线路与设备的运行管理工作。

徐凌霜，男，江苏无锡，助理工程师。主要从事配电线路与设备的运行管理工作。