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除濕模型模擬

一種兩級半導體除濕裝置，并通 過實驗模擬等手段對其除濕效果與cop進行分析得 到電源電壓和風機風量的解。選取文獻中的室 內(nèi)空氣參數(shù)和達到工況時被除濕空氣的流量，并 選取合適的硅膠質(zhì)量與傳質(zhì)系數(shù)，如表4,帶入一級 半導體制冷的固體除濕模型中，以12min為一個周 期，即6min改變一次除濕與再生的工況。模擬該除 濕模型隨輸入電流變化制冷量、除濕效果及系統(tǒng)效率 的變化趨勢，如圖7 ~圖9。當電流/在10A以內(nèi)變 化時,隨著電流增加，制冷量由WW左右上升至70W 左右，冷凝水量近乎直線增加，系統(tǒng)COP降低，冷端 空氣出口含濕量降低，溫度先降后升。

兩級半導體的冷端相 對,共有兩股空氣，其中被冷卻空氣先經(jīng)過級半 導體熱電堆的制冷側(cè)進行干工況降溫,在此基礎上經(jīng) 過第2級半導體熱電堆的制冷側(cè)進一步降溫除濕。 為了提高系統(tǒng)效率和出風的舒適度，低溫低濕的空氣 再次經(jīng)過第2級熱電堆的熱端而被加熱，以此加強第 2級半導體熱端的散熱并達到除濕的效果。而 級熱電堆則由另一股空氣強迫對流散熱，其入口狀態(tài) 參數(shù)與被冷卻空氣相同。

研究人員固定空氣入口參數(shù)（干球 溫度為22T，相對濕度為80% ），優(yōu)化該兩級半導體 除濕裝置的輸入電壓與兩股空氣的風量，使半導體系 統(tǒng)的COP和冷凝水量達到較高水平,其實驗結(jié)果得 到工況結(jié)果與相同冷凝水量下固體除濕模型的 模擬結(jié)果如表5,釆用了固體除濕的半導體除濕模型 的系統(tǒng)效率明顯高于半導體冷卻除濕裝置。

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變電站是將發(fā)電廠發(fā)出來的電能通過改變電壓將其發(fā)送 到不同地方的場所，因此變電站主要的設備是開關柜和變壓 器。開關柜一般都是金屬封閉結(jié)構，為了保證送電過程的安 全，高壓柜門一般很少打開。因此，在高溫高濕度的天氣下，加 上柜內(nèi)電壓電流造成的高溫，容易造成柜內(nèi)絕緣度下降，導致 內(nèi)部放電甚至等事故。

自動除濕裝置的維修

德清供電公司的EI常管理及故障維修均以人工操作為 主，這樣的操作方式太過被動性，不能做到設備的實時防護， 同時還有可能帶來較大的人員傷亡。而目前的自動除濕裝置 屬于傳統(tǒng)的除濕設計，在內(nèi)部完全封閉的情況下，水分子依舊 附著在開關柜內(nèi)，容易造成內(nèi)部構造和器件的受潮，降低電器 設備的壽命，不能從根本上解決問題。如果自動除濕裝置在柜 內(nèi)結(jié)合濕度傳感器、除濕器、報警裝置、自動控制模塊和工作 電源共同完成柜內(nèi)濕度的實時監(jiān)測和自動處理，將能有效的 改善目前存在的各項除濕弊端的。除濕器一般可選電加熱器、 強制風循環(huán)型除濕器或半導體冷凝除濕器。這種裝置結(jié)構緊 湊，安裝簡單，自動化程度高，能夠及時對開關柜的濕度值進 行監(jiān)控并做好實時防護。

自2012年1月國網(wǎng)浙江德清縣供電公司采用先進的無 源、無線溫度傳感器對開關柜實施了柜內(nèi)溫度的在線監(jiān)測系 統(tǒng)。該項目選擇llOkV上旺變電所8條10kV線路開關柜27 個電氣連接點溫度傳感器進行試點安裝和調(diào)試，實現(xiàn)了溫度 數(shù)據(jù)的實時采集、在線監(jiān)測、自動報警等一系列聯(lián)動功能。

該系統(tǒng)主要利用聲表溫度傳感器技術進行實時監(jiān)控：數(shù) 據(jù)采集裝置通過射頻信號進行天線接收，傳感器收到天線發(fā) 送過來的信號后經(jīng)叉指換能器(IDT)轉(zhuǎn)換為聲表面波。聲表面 波經(jīng)壓電效應又轉(zhuǎn)換為電信號，此電信號就是攜帶溫度信息 的信號，又通過傳感器天線端輻射傳回，即可在數(shù)據(jù)采集裝置 中得到溫度值。因此，這種聲表面波傳感器的設計具有自動識 功能。

在實際現(xiàn)場中，變電站高壓室多位于一樓，地下即為電纜 溝，電纜溝極易積水，加上溝內(nèi)空氣流通不暢,會導致高壓室 內(nèi)空氣濕度過高。

為解決高壓室內(nèi)空氣濕度過大帶來的安全運行風險，提 高電氣設備安全系數(shù)，昊元運維班相關人員經(jīng)過一系列現(xiàn)場 調(diào)查研究，成功研制出了簡易可靠的防潮除濕裝置,有效地解 決了上述問題。

2技術方案論證

設計了智能溫濕度控制儀,用濕度（或溫度）傳感器把柜 體內(nèi)的溫濕度信號輸送到監(jiān)控器，根據(jù)柜體內(nèi)正常所需的溫 濕度參數(shù)在監(jiān)控器上進行設定,兩信號進行比較后,輸出接點 稽號接通負載（風扇或加熱器），達到調(diào)溫除濕的@的。

將工業(yè)專用除濕機與離心式低噪高速風機相結(jié)合，設計 出一套通風除濕裝置。該裝置通過“除濕-通風-空氣干 燥環(huán)流”這一整體流程，形成空氣的迅速循環(huán)和置換,快速有 效降低室內(nèi)空氣濕度。同時，與自行設計的智能溫濕度控制儀 結(jié)合，當室內(nèi)空氣濕度不滿足設定值時，除濕機和風機自啟 動，將高壓室內(nèi)的環(huán)境濕度控制在標準范圍內(nèi)。

3實施步驟和主要做法

公司運維班所轄220kV我們變由于基建歷史遺留問題, 高壓室電纜溝長期有積水且無法排出，高壓室內(nèi)又缺乏有效 的除濕機器，室內(nèi)潮氣離以排出從而導致我們變35kV高壓室 空氣濕度過高。因此，本項目選擇在我們變電站實施。

3.1選擇離心風機

我們變電站35kV高壓室電纜溝寬1米，深1.2米，長50 米，為了能使電纜溝內(nèi)濕空氣迅速排出，設計每90秒置換一 次，則需要2臺（n=60/（ 1500/40））這樣的風機（風機功率 320W,風量15OOm3/h）,風機固定在電纜溝蓋板上，出口朝下 向內(nèi)吹風,進行空氣強力置換。

小組成員到市場考察、比較，后選取型號為NDF-32A 的離心式鼓風機2臺。該離心式風機可以滿足性能要求。

智能溫濕度控制儀主要目的是將高壓室內(nèi)溫度及濕度控 制在合適范圍內(nèi)。其工作原理是用濕度（或溫度）傳感器把柜 體內(nèi)的溫濕度信號輸送到監(jiān)控器，根 據(jù)柜體內(nèi)正常所需的溫濕度參數(shù)在監(jiān) 控器上進行設定,兩信號進行比較后， 輸出接點信號接通負載（風扇或加熱 器），達到調(diào)溫除濕的目的。

智能溫濕度控制儀由下列部分組 成：（1）感溫元件；（2）控制裝置包括： 智能模塊、繼電器等羅（3）輔件包括;顯 示器、外殼。

將各元件尺寸統(tǒng)計后設計控制柜 圖紙，并聯(lián)系加工F進行加工,控制柜 設計示意圖如圖4所示。

按照設計圖將控制裝置與顯示器

根據(jù)我們變35kV高壓室現(xiàn)場情況,首先在高壓室內(nèi)東西 兩端各安裝一臺工業(yè)專用除濕機，對室內(nèi)空氣進行干燥化處 理，把室內(nèi)空氣中的水分通過壓縮冷卻排除室外，在電纜溝東 西兩側(cè)設進風口，進風口外安裝離心式低噪高速風機,把通過 除濕機排出的干燥空氣強排進電纜溝，除濕機與風機全部設計為濕度自動控制，控制屏液晶實時顯示及控制濕度排放

根據(jù)現(xiàn)場需求對風機啟動、停止的動作值進行了設置，啟 動值:濕度大于60%；停止值:濕度55%0

該裝置操作便捷，能夠有效解決高壓室內(nèi)空氣濕度過大 問題，排除設備安全運行隱患，提高電氣設備穩(wěn)定運行水平。 可廣泛用于全省范圍內(nèi)的變電站里，應用前景廣闊。