盧俊峰，王 輝

（1.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司忻州供電公司，山西 忻州 034000；2.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司，山西 運(yùn)城 044000）

變電站高壓室自動(dòng)化排風(fēng)系統(tǒng)

盧俊峰1，王 輝2

（1.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司忻州供電公司，山西 忻州 034000；2.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司，山西 運(yùn)城 044000）

旨在發(fā)明一種變電站高壓室自動(dòng)化排風(fēng)系統(tǒng)，解決變電站高壓室的排風(fēng)問題。設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)，結(jié)合溫度控制儀對(duì)電源風(fēng)扇進(jìn)行控制，解決變電站高壓室由于通風(fēng)不暢造成的發(fā)熱絕緣老化、室內(nèi)工作環(huán)境惡劣、維修費(fèi)用過高等問題。在多個(gè)變電站進(jìn)行應(yīng)用，取得了良好的效果，保證了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。

高壓室；自動(dòng)化；排風(fēng)系統(tǒng)；溫度控制儀

0 引言

高壓室是變電站的重要組成部分，是10 kV、35 kV開關(guān)柜的陳設(shè)場(chǎng)所，擔(dān)負(fù)著10 kV、35 kV線路的供電任務(wù)。由于高壓室是一個(gè)相對(duì)封閉的空間，設(shè)備的發(fā)熱不容易消散，較高的溫度對(duì)設(shè)備的絕緣有很大影響，而且空氣不流動(dòng)、氣味大，長(zhǎng)期工作對(duì)人員的身體傷害較大。

部分變電站高壓室雖有排風(fēng)措施，但采用的是手動(dòng)模式，直接給上電源，由風(fēng)機(jī)一直不停地旋轉(zhuǎn)，雖然起到了排風(fēng)作用，但長(zhǎng)期運(yùn)行，不僅浪費(fèi)了電能，而且嚴(yán)重縮短了排風(fēng)扇的壽命，附加了較高的維修費(fèi)用。

本文介紹的采用了自動(dòng)化排風(fēng)系統(tǒng)的高壓室，由于長(zhǎng)期通風(fēng)，室內(nèi)沒有刺鼻氣味，適合人員進(jìn)行室內(nèi)工作；由于排風(fēng)作用，降低了室內(nèi)溫度，對(duì)設(shè)備的絕緣有很大的益處，有利于降低設(shè)備的絕緣老化速度；而且采用了溫度控制儀，可使風(fēng)扇根據(jù)室內(nèi)的溫度，自動(dòng)控制排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行工作，不僅延長(zhǎng)了風(fēng)扇的使用壽命，而且還節(jié)約了電能。

1 技術(shù)方案

變電站高壓室自動(dòng)化排風(fēng)系統(tǒng)由3部分組成：電源風(fēng)扇系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)與溫度控制儀[1]。

1.1 電源風(fēng)扇系統(tǒng)

電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖如圖1所示，由電源開關(guān)QL、交流接觸器常開節(jié)點(diǎn)KM、熱藕繼電器與電動(dòng)機(jī)組成，符號(hào)如表1所示[2]。

表1 變電站高壓室自動(dòng)化排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備表

圖1 電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖

1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)的回路圖如圖2所示，由手動(dòng)控制回路、自動(dòng)控制回路、電機(jī)過熱切斷回路3部分組成，符號(hào)如表1所示。

圖2 自動(dòng)控制系統(tǒng)回路圖

1.3 溫度控制儀

本文采用的是XMK-010型溫度控制儀，是基于單片機(jī)為核心的微電腦溫度控制器，其基本功能如下。

a）被控對(duì)象的溫度測(cè)量和顯示。

b） 溫度下限、上限的設(shè)定和被控設(shè)備的開、?？刂?。

c）控制器工作時(shí)，風(fēng)機(jī)停機(jī)延時(shí)時(shí)間的設(shè)定和控制。

d）溫度傳感器故障顯示（開路或短路）。

e）本控制器對(duì)測(cè)溫采用軟件校正，在測(cè)溫范圍內(nèi)保證測(cè)溫精度，無需用戶修正溫度。

XMK-010型控制器的主要指標(biāo)如下。

a）溫度測(cè)量范圍：－50℃－＋50℃。

b）溫度設(shè)定范圍：－50℃－＋50℃ (下限)；－50℃－＋50℃ (上限)。

c）溫度測(cè)量精度：1℃。

d）溫度顯示分辨率：1℃。

e）繼電器觸點(diǎn)容量：AC 250 V，6 A(阻性)。

f）儀表工作電源：AC 220 V，50 Hz，功耗小于2W。

2 工作原理

2.1 手動(dòng)控制

合上圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中電源開關(guān)QL，將SA轉(zhuǎn)換開關(guān)打至手動(dòng)位置時(shí)，圖2中手動(dòng)控制回路觸點(diǎn)1、2接通（如表2所示），這時(shí)按下SB1按鈕，手動(dòng)控制回路接通，保持繼電器KJ帶電，常開接點(diǎn)KJ1閉合，形成自保持，交流接觸器線圈KM帶電（如圖3所示），圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中常開接點(diǎn)KM接通，風(fēng)扇啟動(dòng)，系統(tǒng)開始工作：需要停止時(shí)，按下圖2中手動(dòng)控制回路SB2按鈕，手動(dòng)控制回路斷開，交流接觸器線圈KM失電，圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中常開接點(diǎn)KM斷開，風(fēng)扇關(guān)閉，系統(tǒng)停止工作。

圖3 手動(dòng)控制回路圖

表2 SA轉(zhuǎn)換開關(guān)分合表

2.2 自動(dòng)控制

合上圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中電源開關(guān)QL，將SA轉(zhuǎn)換開關(guān)打至自動(dòng)位置時(shí)，圖2中自動(dòng)控制回路觸點(diǎn)3、4接通，而XMK-010溫度控制儀WJ帶電，如果當(dāng)前溫度處于上限設(shè)定值、下限設(shè)定值中間，則常開接點(diǎn)WJ閉合，這時(shí)按下自動(dòng)合閘按鈕SB3，交流接觸器線圈KM接通，使圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中常開接點(diǎn)KM接通，風(fēng)扇啟動(dòng)，系統(tǒng)開始工作（如圖4所示）。

圖4 自動(dòng)控制回路圖

需要停止時(shí)，按下圖2中自動(dòng)控制回路SB4按鈕，自動(dòng)控制回路斷開，交流接觸器線圈KM失電，圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中常開接點(diǎn)KM斷開，風(fēng)扇關(guān)閉，系統(tǒng)停止工作；或者當(dāng)前溫度不滿足條件時(shí)，則XMK-010溫度控制儀常開接點(diǎn)WJ斷開，線圈KM失電，圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中常開接點(diǎn)KM斷開，風(fēng)扇關(guān)閉，系統(tǒng)停止工作。

2.3 停止

合上圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中電源開關(guān)QL，當(dāng)SA轉(zhuǎn)換開關(guān)打至停止位置時(shí)，圖2中手動(dòng)控制回路觸電1、2與3、4均不接通，交流接觸器線圈KM不帶電，圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中常開接點(diǎn)KM斷開，系統(tǒng)停止工作（如圖5所示）。

圖5 停止工作回路圖

2.4 電機(jī)過熱切斷

系統(tǒng)工作時(shí)，如果圖1中熱藕繼電器FR由于電機(jī)過熱或其他原因動(dòng)作，則圖2中的常閉接點(diǎn)FR打開，圖2中交流接觸器線圈KM失電，圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中常開接點(diǎn)KM斷開，風(fēng)扇關(guān)閉，系統(tǒng)停止工作（如圖6所示）。

圖6 電機(jī)過熱切斷回路圖

2.5 煙霧報(bào)警觸發(fā)

系統(tǒng)工作時(shí)，如果高壓室煙霧報(bào)警裝置動(dòng)作，則圖2中的常開接點(diǎn)YJ打開，圖2中交流接觸器線圈KM失電，圖1電源風(fēng)扇系統(tǒng)回路圖中常開接點(diǎn)KM斷開，風(fēng)扇關(guān)閉，系統(tǒng)停止工作（如圖7所示）。

圖 7 煙霧報(bào)警觸發(fā)回路圖

3 應(yīng)用情況

3.1 節(jié)約電費(fèi)

按目前裝配50座變電站，每座變電站平均裝設(shè)3臺(tái)風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)功率為0.8 kW，每kW·h 按0.5元計(jì)算， 則每年耗電量為 0.8×24×3×50× 365=1 051200 kW·h，每年花費(fèi)1051200×0.5=525600元；而裝配了自動(dòng)化排風(fēng)系統(tǒng)后，每天風(fēng)扇平均工作10 h，則每年花費(fèi)為0.8×10×3×50×365×0.5= 219 00元，共節(jié)約：525 600－219 000=306 600元。

3.2 節(jié)約維修費(fèi)

風(fēng)扇的維護(hù)周期一般為2.5 a，每站大約為2 500元，則所有站為2 500×50=125 000元，若采用自動(dòng)化排風(fēng)系統(tǒng)后，可將維修周期延長(zhǎng)1倍，間接節(jié)省維修費(fèi)用約100 000元。

4 結(jié)論

本文所發(fā)明的變電站高壓室自動(dòng)化排風(fēng)系統(tǒng)，改善了工作人員的勞動(dòng)環(huán)境、降低了設(shè)備的絕緣老化速度、減少了設(shè)備消耗及維護(hù)費(fèi)用，有利于變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。下一步可將該系統(tǒng)進(jìn)行改造，應(yīng)用于變電站電纜溝的排風(fēng)除濕中。

[1] 肖楊明，龍彪，張翔鴻.變電站電容器室排風(fēng)扇的控制回路的改進(jìn)[J].科技傳播，2011（15）：99-101.

[2] 熊啟新.變電站二次回路識(shí)圖與分析[M].北京：中國(guó)電力出版社，2010.

Automatic Exhaust System in Substation High-voltage Chamber

LU Junfeng1,WANG Hui2

（1.State Grid Xinzhou Power Supply Company of SEPC,Xinzhou,Shanxi 034000,China; 2.State Grid Yuncheng Power Supply Company of SEPC,Yuncheng,Shanxi 044000,China)

The purpose of this paper is to present an automatic exhaust system, solving the exhaustion problems in the high- voltage chamber ofsubstation.Combinedwith temperature controlinstrumentinstalled on power supplyfan, automatic controlsystemis designed tosolve the problems caused bydeficiencyofair flowingin high- voltage chamber, such as insulation aging, poor working conditions, high repairing cost etc.The systemis applied in anumber ofsubstations, and has achieved good results and ensured the safe operation ofelectricalequipments.

high-voltage chamber；automation；exhaust system；temperature control instrument

TM63；TM732

A

1671-0320（2016）01-0043-03

2015-11-02，

2015-11-11

盧俊峰（1984），男，山西五臺(tái)人，2010年畢業(yè)于山西大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，助理工程師，從事變電檢修管理工作；

王 輝（1984），男，山西臨猗人，2011年畢業(yè)于山西大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，碩士，工程師，從事變電運(yùn)維管理工作。