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溫濕度變送器采用進(jìn)口數(shù)字溫濕度敏感元件[12-13] ，測(cè)溫范圍-40~80 ℃，準(zhǔn)確度±0.5 ℃@（25 ℃），濕度范圍 0~100% RH，± 3% RH @（20% ~80% RH/ 25 ℃）。變送器陣列通過標(biāo)準(zhǔn) MODBUS 協(xié)議/485 接口與人機(jī)界面設(shè)備 HMI 連接在一起。為了獲得良好的抗回波擾動(dòng)性能，在工程上建議采取如圖 7 所示的鏈?zhǔn)浇臃ǎ?85 引線串聯(lián)引入各變送器，且在其尾部接入一個(gè) 250 Ω/1 W 電阻。HMI 接收到數(shù)據(jù)，再通過 RS232 接口傳給 PLC，由 PLC 完成數(shù)據(jù)處理后再發(fā)送給 HMI，這樣就解決了 PLC 通訊接口資源不足的問題。另外，采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?HMI 及PLC 后，采用遞推平均數(shù)字軟件濾波對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使外界干擾對(duì)數(shù)據(jù)的影響盡可能降到，以保證變送器數(shù)據(jù)的、高穩(wěn)定性和高一致性。

本高壓配電室全智能防凝露系統(tǒng)的溫濕度變送器陣列可配置 8 個(gè)變送器，其中配電室室內(nèi)

4 個(gè)，配電室室外 2 個(gè)，電纜溝內(nèi)部 2 個(gè)。這種配置可以掌握配電室室內(nèi)、電纜溝、室外的溫濕度真實(shí)情況，有利于后期采取對(duì)應(yīng)的治理措施。這些措施包括對(duì)配電室內(nèi)部進(jìn)行除濕、開關(guān)柜進(jìn)行通風(fēng)、母線橋架進(jìn)行通風(fēng)、電纜溝進(jìn)行通風(fēng)、室內(nèi)室外換氣等。

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針對(duì)“五箱'‘除濕并預(yù)防凝露現(xiàn)象，專門研制變電站“五箱"驅(qū)潮、防凝露裝置，介紹該裝置的結(jié)構(gòu)及工作 原理。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，該裝置通過局部制造凝露條件使箱內(nèi)潮濕空氣凝露成水并直接排出柜外，可快速 有效地降低“五箱"內(nèi)濕度并抑制凝露現(xiàn)象的產(chǎn)生。

變電站端子箱、機(jī)構(gòu)箱、匯控箱、檢修電源箱、開關(guān) 柜等“五箱”中設(shè)有一次設(shè)備的保護(hù)、測(cè)量和控制系統(tǒng)， 但其濕度一直困擾著變電設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。在變電站 中，開關(guān)端子箱等主要依靠簡(jiǎn)易的溫濕度控制器加熱除 濕。由于溫濕度控制器除濕功率較小，因此在陰雨等潮濕 天氣，除濕效果不好，箱內(nèi)壁上易出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，長(zhǎng)時(shí)間 后，會(huì)岀現(xiàn)箱內(nèi)設(shè)備老化、絕緣強(qiáng)度降低、二次端子擊 穿、材料霉變及鋼結(jié)構(gòu)件銹蝕等現(xiàn)象。為此，降低開關(guān)端 子箱濕度至關(guān)重要。為保證電氣設(shè)備長(zhǎng)期安全運(yùn)行，電力系統(tǒng)對(duì)箱內(nèi)防 潮、防凝露提出了很高要求。

變電站“五箱”驅(qū)潮、防凝露裝置通過監(jiān)測(cè)空氣的溫 濕度來控制箱內(nèi)外溫濕度平衡。當(dāng)空氣溫度低時(shí)對(duì)“五 箱”進(jìn)行加熱，以達(dá)到“五箱”溫度內(nèi)外平衡；當(dāng)空氣濕 度大時(shí)，對(duì)“五箱”進(jìn)行有效除濕。

（1） 將空氣加熱排出，達(dá)到降低箱內(nèi)空氣含濕量及相 對(duì)濕度的目的。

（2） 通過微處理控制系統(tǒng)可、地進(jìn)行除濕及 排水，降低空氣相對(duì)濕度，除濕效果顯著。

（3） 能與交流大功率負(fù)載安全隔離，還可進(jìn)行較遠(yuǎn)距 離的控制。

（4） 體積小，可方便地通過懸掛、卡緊或緊固的方法 安裝到箱內(nèi)合適位置，現(xiàn)場(chǎng)施工量小。

（5） 可同時(shí)對(duì)溫度、濕度信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過LED 數(shù)碼顯示監(jiān)測(cè)結(jié)果。通過按鍵還可對(duì)濕度進(jìn)行設(shè)置并顯 示，使裝置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況自動(dòng)控制送風(fēng)系統(tǒng)和除濕系統(tǒng) 的工作。

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1 高壓開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境現(xiàn)狀分析現(xiàn)有變電站開關(guān)室采用的是機(jī)械通風(fēng)、空調(diào)降溫、除濕機(jī)等方式，滿足變電站全年大部分時(shí)段的要求。但對(duì)于某些特殊時(shí)段，由于室外氣候的突變

（主要指空氣溫度、濕度以及含塵濃度的變化），會(huì)引起電纜溝（如圖 1 所示）和開關(guān)柜內(nèi)電氣元器件或電氣盤柜結(jié)構(gòu)件上產(chǎn)生凝露，造成設(shè)備的絕緣性能大幅度降低，乃至擊穿，引起設(shè)備銹蝕，加速設(shè)備老化，同時(shí)還可能產(chǎn)生局部放電，損壞元器件，使設(shè)備更容易發(fā)生故障，增加修理的成本，降低電網(wǎng)安全運(yùn)行概率等[1]。

因揚(yáng)州地處、長(zhǎng)江與京杭大運(yùn)河交匯處、水系發(fā)達(dá)，位于河流周邊或地處低洼地帶的變電站的土壤及空氣中水分相對(duì)含量較高。同時(shí)， 揚(yáng)州屬帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，夏季具有江南梅雨氣候， 存在于外界空氣中的水蒸氣慢慢滲入設(shè)備內(nèi)，導(dǎo)致電纜溝、開關(guān)柜中的水蒸氣含濕量逐漸上升，極易產(chǎn)生凝露。

1.1 開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境特征

1） 開關(guān)柜進(jìn)線電纜溝

采用電纜溝進(jìn)線、開關(guān)柜地面布置方式，開關(guān)柜室與室外大氣相通，室內(nèi)外溫差變化較大。而電纜溝處在地下，其內(nèi)部的溫度則更多受土壤溫度影響而變化較小。但因電纜溝的溝底、溝壁水分滲透蒸發(fā)，溝內(nèi)的空氣相對(duì)濕度較大，其溫度與溝內(nèi)空氣溫度差較小，通常在 9℃～12℃。冬季當(dāng)開關(guān)室內(nèi)的溫度低于 10℃時(shí)，電纜溝內(nèi)的潮濕空氣將在電纜溝蓋板內(nèi)側(cè)及開關(guān)柜底板形成凝露；夏季當(dāng)室外潮濕空氣進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，室內(nèi)空氣的溫度升高，當(dāng)其超過電纜溝蓋板溫度時(shí)，室內(nèi)空氣將在電纜溝蓋板上表面結(jié)露。

1.1 凝露對(duì)開關(guān)柜的影響分析

1） 對(duì)空氣絕緣的影響

研究表明，當(dāng)溫度保持不變，球間隙放電電壓在 80%RH 以下低濕條件下，隨著相對(duì)濕度的增加逐漸增加；在 80%RH 以上高濕條件下，隨著相對(duì)濕度的增加逐漸減小，高濕并不會(huì)造成放電電壓嚴(yán)重降低。因此，空氣相對(duì)濕度小于 95%RH 時(shí)對(duì)開關(guān)柜的空氣絕緣沒有顯著的影響，但有凝露時(shí)，球間隙放電電壓幾乎降為正常值的一半。

2） 對(duì)導(dǎo)體的影響

大量的開關(guān)柜內(nèi)絕緣故障分析發(fā)現(xiàn)，故障開關(guān)柜有大量斷路器手車觸頭及母排氧化現(xiàn)象，是潮濕空氣腐蝕作用的結(jié)果。斷路器手車的動(dòng)靜觸頭氧化后，一方面會(huì)有粉狀氧化物落在觸頭盒內(nèi)，降低爬電距離；另一方面加大動(dòng)靜觸頭之間的接觸電阻， 易發(fā)生熱故障，發(fā)熱后絕緣材料受熱分解，絕緣性能下降。

3） 對(duì)絕緣材料的影響

開關(guān)柜的絕緣件有絕緣支柱、母線套管和觸頭盒 3 種，通常采用環(huán)氧樹脂壓鑄而成。在潮濕環(huán)境下，由于材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)基團(tuán)極性及吸水性，容易與水分子結(jié)合形成氫鍵，使導(dǎo)電性增加，表面電阻率和體積電阻率降低。

凝露會(huì)在絕緣材料表面形成結(jié)晶水，當(dāng)空氣中粉塵溶解于結(jié)晶水后，由于局部電子的快速運(yùn)動(dòng)和結(jié)合，會(huì)在絕緣材料表面形成小電弧燃燒，破壞絕緣材料的表面絕緣。隨著不斷分解效應(yīng)和閃絡(luò)效應(yīng)的累積，絕緣表面會(huì)形成灰白色的粉末印痕徹底破壞絕緣性能，并終導(dǎo)致設(shè)備相間或?qū)Φ囟搪贰?

根據(jù)對(duì)揚(yáng)州地區(qū)的變配電站運(yùn)行故障的匯總分析，電纜溝內(nèi)潮濕凝露與開關(guān)柜絕緣性能下降的相關(guān)性較大，因此消除電纜溝內(nèi)的潮濕凝露有利于防止開關(guān)柜出現(xiàn)凝露引起絕緣下降。