變電站室外端子箱加熱係統改造
科技專論
作者：閆曉明 閆曉亮
【摘要】當空氣濕度較大時，變電站室外端子箱表麵和內部有凝露產生。凝露對室外端子箱內部的電氣設備有嚴重危害，為了防止凝露產生，室外端子箱安裝了加熱器。現在變電站對室外端子箱加熱器的控製比較落後，有的加熱器形同虛設。針對這一實際情況，本文主要把變電站室外端子箱溫濕度控製方式智能化。
【關鍵詞】室外端子箱;加熱器;溫濕控製;繼電器驅動
引言
變電站室外端子箱無通風設備且處於風吹、雨淋、暴曬等惡劣環境中，若此時環境濕度較大，溫度較低就會出現凝露現象。凝露會使端子箱的端子排腐蝕，甚至出現短路，對變電站設備的可靠運行有極大的危害。為了防止凝露對端子箱的危害，變電站普遍采用的措施有以下幾種：一是在端子箱底部放置吸潮劑，二是在放置吸潮劑的基礎上安裝加熱器。加熱器的控製分為兩類：一類是小空氣開關直接控製加熱器。二類是在一類的基礎上裝設溫濕控製器。但是這兩類係統經實際檢驗效果都不理想。在現在運維一體化的模式下，運維站的工作量很大，投退加熱器需要按次序逐個端子箱投退，增加了運維人員的工作量。一類係統的缺陷是當濕度較低時，加熱器持續工作會使端子箱溫度過高。溫度過高時會使端子箱裏的電氣設備老化速度加快，甚至出現絕緣損壞的情況。二類係統雖然有溫濕控製器，但現場控製效果不理想，經常溫濕控製器不起作用，又成了一類係統。現場的溫濕控製器經常需要更換，浪費了人力、物力和財力。針對上訴情況，需要對變電站室外端子箱加熱係統進行升級和改造。升級和改造後的加熱係統具有投退方便、控製精準、溫濕顯示等實際效用。
1、係統原理
該係統主要實現溫濕度智能控製，並且能監控到各個端子箱的溫濕度。該係統主要有微控製器、溫濕傳感器、係統電源、驅動電路、溫濕顯示器、多路開關以及多路開關控製的加熱器組成。係統電源將給微處理器以及其它智能芯片提供所需的電源。溫濕傳感器將溫度和濕度信號傳送給微控製器，微控製器將根據設定好的溫濕度值進行判斷，如果濕度高於設定值將給出一個驅動信號，該信號經過驅動電路放大，通過多路開關使加熱器電源接通，從而使加熱器加熱以達到驅除潮濕的目的。如果加熱器加熱時間較長，溫度高於設定值而濕度此時也高於設定值，此時係統將給出一個脈寬調製信號，使溫度維持在設定值，直至濕度低於設定值，加熱器在微處理器的控製下停止加熱。該係統設置有顯示器，從而可以使運維人員在巡視設備的過程中監視各個端子箱的溫度和濕度，從而有目的性查看端子箱，達到巡視高效的效果。
2、溫濕度傳感器
2.1濕度傳感器原理
濕度傳感器是將濕度轉化為電信號的裝置，濕度信號的輸出符合其相應的標準（電壓0～5V，電流4～20mA）。濕度傳感器原理是濕敏元件是簡單的濕度傳感器，濕敏元件主要有電阻式和電容式兩大類。濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用濕敏材料製成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在濕敏膜上時，元件的電阻值和電阻率都發生相應的變化，利用這一特性即可製成濕敏電阻。濕敏電容一般用高分子薄膜電容製成，當環境濕度變化時，濕敏電容的介電常數發生變化，使其電容也發生變化，其電容變化量與濕度成正比。