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浅谈端子箱、机构箱内环境智能集控系统在智能变电站的应用

发表时间：2020/1/9 来源：《电力设备》2019年第19期作者：潘仁逵彭义力

[导读] 摘要：随着科学技术的发展，智能变电站在电网建设中的应用越来越广泛，越来越多的智能设备也被研发出来，并应用到了智能变电站中。

        (从江供电局贵州省黔东南州 557499)
        摘要：随着科学技术的发展，智能变电站在电网建设中的应用越来越广泛，越来越多的智能设备也被研发出来，并应用到了智能变电站中。将环境智能集控系统应用到智能变电站的端子箱、结构箱内，可以对箱体的内部环境维护水平的提升起到显著的促进作用。而这也是未来一段时间内驱潮装置的发展趋势。基于此，本文重点针对端子箱、机构箱内环境智能集控系统在智能变电站的应用进行了详细的分析，以供参考。
        关键词：端子箱；机构箱；智能集控系统；智能变电站；应用
        将更多先进的、集成化智能设备应用到智能变电站中，可以进行各方面信息的自动采集、自动检测、自动控制以及自动保护，并按照智能变电站的实际需求随时进行自动化的调节与控制，实现全站信息的数字化发展，实现全站通信的网络化发展。所以，智能是智能变电站运行最突出的特点，主要表现在智能化设备的有效应用。而在智能变电站技术的发展过程中，变电站内端子箱、机构箱体设备内部的初始系统智能化发展是必然趋势。而传感器的应用可以实现端子箱、机构箱内部环境的实时监控，提升端子箱、机构箱内部环境的可观测化、可控制化。为了更好的实现端子箱、机构箱内环境智能集控系统，必须要进行智能集控系统的设计与应用，从而对箱体内的温度以及湿度进行有效的检测，并进行自动化的引导凝露除湿，并在无线通讯模块的作用下实现多个分散箱体内温度与湿度等数据向服务器的统一上传。
        一、端子箱、机构箱内环境智能集控系统的实现分析
        （一）环境智能集控系统的运行原理分析
        因为智能变电站所处的环境比较恶劣，所以与之相关的端子箱、机构箱等也不得不在恶劣的环境中长时期运行。在这种情况下，箱体内就会长期处于高温、潮湿状态。而箱体内部环境过于潮湿、高温，就会对箱体内的元器件产生影响，加剧元器件以及绝缘设备的老化速度，使箱体内部的金属部件出现生锈现象、使箱体内部的二次回路出现接触不良、发热以及开路等现象。而这些异常现象都会影响二次设备保护功能的正常发挥。久而久之，智能变电站运行的安全性与稳定性也就会受到严重的影响。而端子箱、机构箱内环境智能集控系统指的是，以既有的除湿装置为基础，将无线通信功能、冷凝器以及温湿度传感器等在一个模块中进行整合，这样就可以在一台服务器上进行多个分散配电柜温度、湿度等数据的汇总，主控室的工作人员也就可以十分便捷的进行数据的实时查看与操控。
        （二）环境智能集控系统的运行功能分析
        这种环境智能集控系统主要包含以下四方面的功能。
        首先，具有温度以及湿度的检测功能，即在端子箱、机构箱内部安装温湿度传感器，对端子箱、机构箱内的温度以及湿度进行实时的检测。
        其次，具有自动引导凝露除湿功能，即如果外界的端子箱、机构箱内的湿度较高，那么就会进行凝露除湿功能的自动启动，在热交换器的作用下，将端子箱、机构箱内的潮湿空气转化成水，并排除箱体外。这一功能的应用原理是，在某一温度下，空气中可以容纳一定量的水蒸气，而当空气中容纳的水蒸气量达到一定限值的时候，就会处于饱和状态，如果空气中容纳的水蒸气量过多，就会处于过饱和状态。当温度处于0℃的时候，如果空气中容纳了过多的水蒸气量，处于过饱和状态，那么水蒸气就会析出冷凝，形成水滴。所以，当端子箱、机构箱内的温湿度传感器发现外界端子箱、机构箱的湿度过高，就会将凝露除湿功能进行自动启动，并经过一系列的作用使箱内处于过饱和状态的水蒸气变成水滴状态，再排出体外[1]。
        再次，具有无线通讯功能，即在433 MHz无线模块的作用下进行一对多通讯，并将现阶段端子箱、机构箱的实际温度、湿度、以及工作状态数据向终端无线接收模块上进行传输，发挥其报警以及监测的功能。

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        最后，终端无线接收模块还可以实现各个分散端子箱、机构箱除湿器监测数据向服务器的实时汇总与传输。然后服务器在接收到各种数据和信息之后，就会自动对其进行分析与处理，环境智能集控系统也就具有了实时监测与报警功能。
        （三）环境智能集控系统控制模式
        一般情况下，端子箱、机构箱内环境智能集控系统都是使用的全自动控制方式。即当箱体内的空气湿度超过一定限值的时候，就会将制冷器进行启动，进行制冷除湿。而工作方式对应的控制模式主要包含以下三种。
        1.单门槛越限启动控制模式
        单门槛越限启动控制模式需要进行一个相对湿度门槛值的设置。例如，将相对湿度门槛值设置到60%RH，那么当湿度传感器发现湿度高于60%RH的时候，就会进行制冷器的自动启动，自动进行除湿；当湿度传感器发现湿度低于60%RH的时候，就会暂停制冷器的运行，结束除湿。虽然单门槛越限启动控制模式的控制原理比较简单，但是如果空气湿度在60%RH上下反复变化，那么制冷器就会处于反复的“启动-暂停-启动-暂停”状态。这样，整个环境智能集控系统的使用寿命就会受到影响。
        2.双门槛越限启动控制模式
        为了避免制冷去处于反复的“启动-暂停-启动-暂停”状态，就需要进行一大一小两个不同湿度门槛值的设置。如果湿度超出了较大的湿度门槛值，那么就进行制冷器的自动启动，进行除湿；如果湿度低于较小的湿度门槛值，那么就会自动暂停制冷器的运行，停止除湿。
        3.固定运行时间控制模式
        如果湿度传感器发现箱体内的湿度达到设定的整定值，那么就会进行除湿器的自动启动，进行除湿，其除湿时间设置为t1；当达到除湿时间之后，除湿器就会停止运行一段时间，将这段时间设置为t2。之后，湿度传感器就会重新检测箱体内的湿度。如果发现箱体内的湿度依然在整定值之上，就会将制冷器开启进行除湿，如果湿度在整定值之下，则系统就会保持待机状态，直到湿度传感器发现湿度处于整定值之上，再进行除湿器的重新启动。
        二、端子箱、机构箱内环境智能集控系统在智能变电站应用作用
        将微型温湿度感应元件安装到端子箱、机构箱内，可以对箱体内的温度和湿度进行实时监测；将微型智能除湿器安装到端子箱、机构箱内，就可以发挥除湿、排水的功能；而监控以及管理平台的应用可以实现整个系统的远程操作、远程控制以及远程管理；无线通信技术的应用，可以将更多的数据向后台主机进行无线传输，为集中化控制提供便利；监控管理可以帮助相关工作人员客观的了解端子箱、机构箱内的实际运行情况，并针对性地制定应对措施。由此可见，环境智能集控系统的应用，不仅提升了智能变电站中端子箱、机构箱内设备运行的安全性与稳定性，还有效节约了人力资源的控制，实现了变电站管理的智能化发展[2]。
        结语：
        综上所述，在智能变电站的运行过程中，智能设备的应用是最基础的一部分。而环境智能集控系统的应用，具有十分重要的作用，不仅可以实现端子箱、机构箱内温度、湿度的本地控制与远程多点自动化控制，还对除湿功能进行了进一步完善和优化。这样，整个智能变电站的运行安全性与稳定性就得到了显著的提升。
        参考文献：
        [1]陈瑞创,陈建泉,朱映林.变电站端子箱及内环境智能集控系统在电站的应用分析[J].机电信息,2019(33):49-50.
        [2]王丽莹,李小燕,陈建泉,李军明.端子箱、机构箱内环境智能集控系统在智能变电站的应用[J].机电信息,2016(36):54-55.