聶春洪
(廣東電網(wǎng)有限責任公司江門供電局,廣東江門529000)
FTU是指安裝在架空線路桿上的配電終端,與配電自動化主站通信,完成對配電一次設備工況的監(jiān)測、控制、調節(jié)和保護,具有遙控、遙測、遙信、故障監(jiān)測功能。FTU體積小、數(shù)量多,一般安裝在戶外饋線上,暴露在戶外惡劣的運行環(huán)境中。目前大多數(shù)的FTU測控終端箱都沒有除濕裝置,箱體容易受潮。
配網(wǎng)自動化FTU終端設備在戶外運行,受運行環(huán)境和其他不良人為因素的影響,箱體很容易受潮。如部分FTU測控終端箱體存在設計缺陷,沒有防潮功能或防潮功能不完善,箱門的密封圈容易老化,加上廣東地區(qū)春季氣候潮濕,夏季多雷雨,運行環(huán)境比較惡劣。同時FTU測控終端箱數(shù)量眾多,維護成本高,雖然在雨季是加強了巡視力度,但是巡視工作耗力費時,巡視效率低且缺乏針對性,不能及時發(fā)現(xiàn)受潮問題。然而,F(xiàn)TU測控終端箱體受潮,會加快其內部線路的老化,影響設備的絕緣性能,導致無法正確正常實現(xiàn)對一次設備的監(jiān)控,影響設備的安全穩(wěn)定運行,同時增加運維成本。因此,F(xiàn)TU測控終端箱體防潮是設備運維和防止事故發(fā)生的重要環(huán)節(jié)。但現(xiàn)階段防潮檢查這項基本的維護工作會占用大量的人力資源,并且效果遠沒有預想的好。
基于上述問題,本文提出了研制一種新型的FTU測控終端箱智能防潮裝置,采用計算機技術、通信技術和網(wǎng)絡技術等相結合,對箱內的溫濕度實施監(jiān)控,以及時發(fā)現(xiàn)潮濕凝露現(xiàn)象,利用智能除濕裝置進行處理。
配網(wǎng)自動化FTU測控終端箱的防潮除濕裝置主要包括保護盒、可編程控制器、溫度傳感器、濕度傳感器、除濕裝置。其中最核心的部件是除濕裝置(圖1),主要由以下部分組成:
(1)風扇:把來自外部環(huán)境的潮濕空氣抽入冷凝裝置內部,并把熱空氣排出。
(2)冷凝片:運用半導體制冷原理,對被抽進除濕裝置的潮濕空氣進行冷藏。
(3)排水接頭:將除濕裝置內部的冷凝水排出。
圖1 除濕裝置
配網(wǎng)自動化FTU測控終端箱防潮除濕裝置的工作原理為:在FTU測控終端的頂部設計有保護箱,保護箱設計成中空盒體結構,保護箱的頂部設計有能打開和關閉的箱門,保護箱門正對FTU終端箱頂部開設的檢驗窗口,在保護箱的側壁上開設有進線孔和出線孔。保護箱內設置有PLC(可編程控制器),溫度傳感器和濕度傳感器均連接于PLC的輸入端,PLC的輸出端連接有防潮除濕風扇和電加熱裝置,防潮除濕風扇設置在FTU測控裝置側壁上開設的安裝孔內。電加熱器裝置包括加熱電阻絲和傳熱板,加熱電阻絲鋪設在FTU終端的內壁上,傳熱板固定在FTU終端箱內壁上并將加熱電阻絲包覆住。
FTU測控終端箱智能防潮除濕裝置結合終端箱溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)一起使用,整體可以分為3個部分(圖2),主要包括:(1)控制終端,用來收集溫濕度數(shù)據(jù),控制除濕器工作,并且將采集到的溫濕度數(shù)據(jù)上傳到云服務器;(2)除濕裝置,是組成裝置的重要部件,用以對FTU測控終端箱內部進行濕度控制;(3)溫濕度傳感器,用以采集溫濕度數(shù)據(jù)。
圖2 FTU測控終端箱智能防潮除濕裝置整體圖
FTU測控終端箱溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)具體工作流程如圖3所示,主要實現(xiàn)了以下功能:
(1)溫濕度監(jiān)控功能:使用高靈敏度的溫度傳感器,采集FTU終端箱內部的溫濕度數(shù)據(jù),達到實時監(jiān)控FTU終端箱溫濕度的效果。
(2)智能除濕功能:監(jiān)控平臺對FTU終端箱內部的溫濕度進行監(jiān)控,當濕度超過預設的觸發(fā)值時,平臺控制除濕裝置進行除濕。
(3)歷史數(shù)據(jù)記錄功能:平臺對收集到的溫濕度數(shù)據(jù)進行整理統(tǒng)計,管理者可在平臺上查閱歷史數(shù)據(jù),并對報警頻發(fā)的FTU終端箱進行及時整改。
(4)報警通知功能:管理者可設定指定的報警聯(lián)系人,當FTU終端箱內部濕度過高時,平臺會向指定的報警聯(lián)系人發(fā)出報警信息;當濕度恢復正常時,平臺同樣會向指定的報警聯(lián)系人發(fā)出恢復正常的信息。
圖3 系統(tǒng)工作流程圖
FTU終端箱智能防潮除濕裝置通過計算機技術、通信技術、網(wǎng)絡技術等與遠程監(jiān)控設備相結合使用,將箱內的溫濕度數(shù)據(jù)實時傳送到云服務器,能及時發(fā)現(xiàn)箱體內潮濕凝露現(xiàn)象,利用智能除濕裝置進行處理,從而實現(xiàn)了優(yōu)化管理。本裝置作為配網(wǎng)自動化FTU終端運行環(huán)境監(jiān)測控制的實用裝置,拓寬了防潮工作的路徑,能夠有效、及時掌握系統(tǒng)內設備受潮情況,降低導致設備受潮的風險,可在配電網(wǎng)范圍內推廣使用。待項目運行成熟后,可以結合各類戶外箱體的設備情況,在不影響設備正常運行的前提下進行推廣應用,如變電站的戶外開關端子箱、刀閘機構箱,同時也可安裝在室內相關的需要進行防潮監(jiān)控的設備箱體內。該裝置可與相關系統(tǒng)配套使用,例如風機遠程控制裝置、無線測溫等,從而加強監(jiān)控力度,提高防潮除濕的效率。
FTU終端箱智能防潮除濕裝置與遠程監(jiān)控系統(tǒng)相結合,實現(xiàn)了系統(tǒng)內溫濕度數(shù)據(jù)的采集、分析和控制,并通過無線傳輸?shù)姆绞酵ㄖ嚓P運維人員,以方便及時全面了解箱內設備情況,加強了對終端箱受潮情況的監(jiān)測力度,能夠準確定位,減少大量且重復的無用功,大大減輕了運行人員的負擔。