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        變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制系統(tǒng)的研制與應(yīng)用

        2018-08-27 10:24:04韓玉龍
        機(jī)電信息 2018年24期
        關(guān)鍵詞:控制箱照明燈接觸器

        韓玉龍

        (廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局,廣東珠海519000)

        0 引言

        變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈功率大、數(shù)量多,運(yùn)行人員在每月的運(yùn)維工作中,需檢查照明燈的運(yùn)行情況,夜間操作時(shí)要去照明配電箱依次合上相應(yīng)的空氣開(kāi)關(guān),開(kāi)啟照明燈,任務(wù)完成后再依次斷開(kāi)空氣開(kāi)關(guān),將照明燈關(guān)閉。這種操作模式存在諸多弊端:

        (1)人工控制,自動(dòng)化程度低。每次運(yùn)行人員都要從主控室下樓到一層照明配電箱分、合空氣開(kāi)關(guān),操作不及時(shí),效率低下,耗費(fèi)人力。

        (2)控制手段單一。只能通過(guò)手動(dòng)分、合空氣開(kāi)關(guān)的方式完成照明燈的開(kāi)啟、關(guān)閉。

        (3)無(wú)法滿(mǎn)足戶(hù)外場(chǎng)地照明燈的管控及自適應(yīng)節(jié)能減排的要求。

        目前,國(guó)內(nèi)有許多工作人員在變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)方面進(jìn)行了大量的研究工作,通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)控制平臺(tái)、主控裝置等完成指令的控制,信息的連接方式既可以是有線(xiàn)連接,也可以是無(wú)線(xiàn)連接。同時(shí),燈具也要進(jìn)行相應(yīng)的改造,將高功率的鹵化燈更換為節(jié)能的LED燈,增加光照傳感模塊等。然而,若一座敞開(kāi)式變電站的照明燈全部改造,價(jià)格不菲,如果重新設(shè)計(jì)基于計(jì)算機(jī)控制平臺(tái)、主控裝置等軟硬件功能的智能照明系統(tǒng),經(jīng)濟(jì)成本非常高。

        基于上述問(wèn)題,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程,筆者認(rèn)為有必要設(shè)計(jì)一套變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制系統(tǒng),提高運(yùn)行人員的工作效率,減少人力,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

        1 變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈控制方式

        目前,變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈控制方式主要通過(guò)在戶(hù)外照明配電箱手動(dòng)合上(斷開(kāi))空氣開(kāi)關(guān)的方式實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟(關(guān)閉)照明燈。

        2 變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制系統(tǒng)的研制

        2.1 智能控制系統(tǒng)的原理

        變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制系統(tǒng),包括電源模塊、無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)和時(shí)間控制系統(tǒng)。無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)、時(shí)間控制系統(tǒng)與電源模塊連接;無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)包括用于調(diào)制信息的發(fā)射模塊和用于解調(diào)信息的無(wú)線(xiàn)接收模塊,發(fā)射模塊和無(wú)線(xiàn)接收模塊無(wú)線(xiàn)連接;時(shí)間控制系統(tǒng)包括能夠根據(jù)時(shí)間控制照明燈開(kāi)/關(guān)的控制器,控制器的輸入端連接無(wú)線(xiàn)接收模塊,輸出端通過(guò)接觸器連接到照明燈,時(shí)間控制系統(tǒng)可以用于顯示設(shè)置參數(shù)和照明燈的狀態(tài),顯示模塊與控制器之間雙向通信連接。工作原理圖如圖1所示。

        圖1 智能控制系統(tǒng)工作原理圖

        2.2 無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)和時(shí)間控制系統(tǒng)的組成

        無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)主要包括無(wú)線(xiàn)遙控器和無(wú)線(xiàn)接收模塊。無(wú)線(xiàn)接收模塊包含接收模塊以及通信模塊,無(wú)線(xiàn)遙控器的發(fā)射模塊向接收模塊發(fā)射信號(hào),接收模塊再通過(guò)通信模塊向控制器發(fā)射信號(hào),控制戶(hù)外照明燈的開(kāi)啟或關(guān)閉。無(wú)線(xiàn)遙控器上設(shè)有ON按鈕以及OFF按鈕,實(shí)現(xiàn)一鍵控制變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈全亮或全滅。其控制模式實(shí)物圖如圖2所示。時(shí)間控制系統(tǒng)主要元件包括用于輸入時(shí)間參數(shù)、光照等參數(shù)的按鍵模塊、控制器,按鍵模塊與控制器雙向通信連接。運(yùn)維人員可以通過(guò)按鍵模塊提前設(shè)置戶(hù)外場(chǎng)地照明燈的開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)間,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)燈和關(guān)燈。其控制模式實(shí)物圖如圖3所示。

        2.3 變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈控制回路改造

        要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能,需要在戶(hù)外場(chǎng)地照明燈空氣開(kāi)關(guān)兩側(cè)并聯(lián)接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn),當(dāng)接觸器吸合時(shí),常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,將空氣開(kāi)關(guān)短接。接觸器的吸合受時(shí)間控制系統(tǒng)中的控制器控制。控制回路原理改造圖如圖4所示,改造實(shí)物圖如圖5所示。

        3 變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制箱的安裝、調(diào)試

        智能控制箱的安裝、調(diào)試包括元器件及箱體的安裝、調(diào)試兩個(gè)部分。其中,元器件的安裝、調(diào)試是重點(diǎn)。元器件的安裝、調(diào)試包括電源模塊、無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)、時(shí)間控制系統(tǒng)的安裝、連線(xiàn)、試驗(yàn)。電源模塊分為輸出交流電源的市電模塊和開(kāi)關(guān)電源,市電模塊為接觸器提供交流電源,開(kāi)關(guān)電源滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)接收模塊和控制器工作電壓的要求,無(wú)線(xiàn)接收模塊和控制器的工作電壓為220 V。

        圖2 一鍵控制燈全亮或全滅

        圖3 按鍵模塊設(shè)定開(kāi)、關(guān)燈時(shí)間

        圖4 控制回路原理改造圖

        圖5 改造實(shí)物圖

        控制器包括四路輸入及四路輸出回路。通過(guò)按鍵模塊輸入計(jì)數(shù)脈沖信號(hào),控制器接收計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)作為輸入,四路輸出端并聯(lián)在接觸器的線(xiàn)圈上,控制接觸器的分、合,進(jìn)而完成開(kāi)啟、關(guān)閉戶(hù)外場(chǎng)地照明燈。500 kV國(guó)安變電站加裝的戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制箱安裝、連線(xiàn)、試驗(yàn)效果如圖6所示。

        4 變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制箱的使用

        變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制系統(tǒng)的使用便捷、靈活。

        可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)遙控器上設(shè)有的ON按鈕及OFF按鈕,一鍵控制變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈全亮或全滅。

        可以通過(guò)時(shí)間控制系統(tǒng)輸入時(shí)間參數(shù)的按鍵模塊,設(shè)定開(kāi)燈、關(guān)燈時(shí)間,戶(hù)外場(chǎng)地照明燈在達(dá)到設(shè)定好的時(shí)間后,自動(dòng)開(kāi)燈和關(guān)燈。

        圖6 國(guó)安變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制箱

        可以通過(guò)假日參數(shù)設(shè)置,輸入單、雙日或者周期日期,設(shè)定開(kāi)燈、關(guān)燈的周期。

        因控制器的輸入端還連接有用于感測(cè)光線(xiàn)強(qiáng)度的光線(xiàn)傳感器,可以通過(guò)光照參數(shù)設(shè)置,通過(guò)光線(xiàn)傳感器監(jiān)測(cè)戶(hù)外亮度,當(dāng)亮度低于設(shè)定閾值時(shí),增加戶(hù)外照明燈亮燈數(shù)目;當(dāng)亮度高于設(shè)定閾值時(shí),減少戶(hù)外照明燈亮燈數(shù)目??刂破鞯亩喾N模式如圖7所示。

        圖7 控制器的多種模式

        5 結(jié)語(yǔ)

        500 kV國(guó)安變電站加裝的戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制箱運(yùn)行至今,裝置經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行檢驗(yàn),效果良好。本文設(shè)計(jì)使用的變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制系統(tǒng)是一套環(huán)保、省時(shí)省力、效率高、使用便捷的裝置,同時(shí)還具有以下優(yōu)點(diǎn):

        (1)自動(dòng)化程度高。運(yùn)行人員無(wú)論是夜間操作還是月度照明燈檢查的定期工作,不再需要往返到主控樓一層照明配電箱合上、斷開(kāi)空氣開(kāi)關(guān),操作及時(shí),效率高。

        (2)控制手段靈活。一鍵控制變電站戶(hù)外場(chǎng)地照明燈的開(kāi)啟和關(guān)閉,也可以通過(guò)按鍵模塊提前將燈打開(kāi)。

        (3)不需要改變現(xiàn)有照明燈的格局和部署,且能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)照明燈的狀態(tài)。

        本戶(hù)外場(chǎng)地照明燈智能控制箱在珠海供電局500 kV國(guó)安變電站的成功運(yùn)用,可以作為推廣項(xiàng)目在其他變電站借鑒應(yīng)用。

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