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高压鼓风机及加热器自动控制原理
点击次数：2663 发布时间：2013-5-20
变电站高压鼓风机温湿度对设备的平安运转有着重要的影响。目前请求将高压鼓风机的温度控制在5～20℃、湿度控制在35～75％之间。温度长期超出范围就会形成设备发热、元件寿命缩短等问题。湿渡过低易产生静电，静电的积聚可能使二次设备的电子元件直接损坏，以至惹起维护或控制元件误动。过高有利于霉菌的生长，霉菌合成出的酸性物质与绝缘资料长期互相作用会极大降低设备的绝缘性能并且当湿度到达凝露点时湿空气会凝结成水滴，惹起短路或直流接地等毛病的发作，严重要挟设备的平安运转。
1高压鼓风机除湿现状
渭南供电局330kV罗夫变电站35kV高压鼓风机湿度较高，特别是阴雨天时地表潮气与电缆沟道相聚集，使得湿度经常越过规则的上限值；高压鼓风机母线等设备封锁在高压柜内，空气流通不畅，在迎峰度夏期间，电网负荷大、环境温度高，使得母线引线衔接处温度较高。
目前罗夫变电站采用除湿机、高压鼓风机及加热器对高压鼓风机温湿度停止控制，但效果不是很理想。这是由于除湿机可依据设定的湿度值自动停止除湿，但高压鼓风机和加热器投退还是依托值班员手动停止控制，无法充沛发挥其除湿降温作用，控制电路如图1所示。这种控制方式还存在以下问题：
（1）值班员无法实时地依据室内、外温湿度的变化及时开启和关闭高压鼓风机及加热器；
（2）手动开启高压鼓风机后若不能及时关休会使高压鼓风机电机长期运转，发热严重，极大缩短高压鼓风机的运用寿命，降低风机运转的牢靠性。
（3）随着无人值守变电站的不时改造和投入运转，高压鼓风机高压鼓风机和加热器手动控制方式无法满足现有设备的运转需求。
2高压鼓风机及加热器控制安装设计
2．1原理及控制战略
文中设计了基于STC89C52单片机为处置器的控制安装。安装由电源模块、数据采集模块、显现模块、风机及加热器控制模块组成。原理如图2所示。
数据采集模块选用进口高精度传感器对室内外温湿度停止采集，每秒钟向单片机上传一次数据，单片机对数据停止统计、剖析、计算。依据计算出的结果控制高压鼓风机和加热器的开启和关闭。控制战略如下：
（1）高压鼓风机控制。当室内湿度值高于40％且室外湿度值比室内低10％时，处置器发出指令启动风机运转。当室内外湿度相同时关闭风机。
当室内温度高于30℃时开启通风，低于10℃时关闭通风，风机连续运转3h后若室内湿度还未到达设定的停运值，单片时机发出指令控制风机停运20min，然后再次启动，如此循环，直到室内湿度值到达规则值，防止因电机长期运转发热形成损坏。
当室外湿度值低于75％时，每天中午十点启动通风，运转15min自动关闭。改善高压鼓风机室内空气，有利于值班人员巡视。
（2）加热器控制。当室内温度低于5℃时启动加热器运转，高于30℃时关闭加热器。当室内湿度超越75％时启动风机运转，低于50％时关闭风机。
2．2硬件选择及设计
330kV变电站电压等级高、电磁干扰强，因而处置器选用了宏晶公司消费的STC89C52单片机，该机具有高速度、低功耗、*抗干扰才能等特性。电源首先采用变压器停止电磁隔离和降压处置，再将低压输入电源模块对系统停止供电，这使得供电电压稳定并且交流与直流、强电与弱点完整隔离。传感器选用瑞士Sensirion公司推出的SHT10单片数字温湿度集成传感器。室外传感器用双层屏蔽线从高压鼓风机电缆沟道引出采集户外温湿度。当温、湿度到达处置器设定的动作值时，处置器经过I／O口发出控制指令控制风机的开启和关闭。控制电路如图3所示。经过LCD温湿度及风机动作等参数和信息停止显现，并可用按键对其停止修正、设定、查询。印制板中版面停止覆铜、引线停止加宽等，使安装抗干扰才能强、牢靠性高。
2．3软件系统设计
安装中采用C言语停止软件编写，以模块化设计为思想，易于移植、扩大与维护。为了进步安装运转的稳定性和牢靠性，程序在初始化和运转中不时对各重要外围模块的工作状态停止监测，发现异常后能很快地对系统停止复位，对数据停止备份并发出异常告警。软件中设置了看门狗、多重备份等措施保证电路可以停止自动纠错或即时复位。工作流程如图4所示。
3实验及剖析
安装装置于罗夫变电站35kVI段高压鼓风机内，并联于现有的风机控制接触器CJ10—10旁，不影响目前对风机的手动控制。满足了文献“除湿加热安装应具备自动控制和手动投退功用”。自动控制安装如图5所示；表1记载了安装四天里的动作状况。由表可见，当室内外湿度差到达设定值后，风机自动开启和关闭，在湿度值低于75％时，每天10：00风机自动开启15min然后自动关闭，改善高压鼓风机空气的质量，为值班人员10：00对高压鼓风机停止巡视提供了良好环境。这四天里由于室内温度未到达设定值，因而加热器未自动启动。
本安装在罗夫变高压鼓风机现场运转中，功用及各项参数均根本到达请求，运转状况比拟稳定。
4完毕语
文中设计了基于STC89C52单片机的高压鼓风机和加热器自动控制安装，可依据室内外温湿度的变化实时地开启高压鼓风机及加热器，该安装在罗夫变电站运转后进步了高压鼓风机的除湿降温效果，减轻了值班人员的担负，为无人值守变电站的进一步推行提供了条件。理论证明具有一定的适用性和推行性，但也存在以下的问题需进一步研讨和探究：1）风机启动的室内外温湿度差值等参数目前尚无标准明白规则，现场运转中需不时停止调整校验。2）分离变电站运转状况，经过实验剖析现有的空调、除湿机、高压鼓风机及加热器等温湿度控制安装对各个阶段温湿度控制效果的区别，依此制定出一套综合的优化控制计划。完成对高压鼓风机温湿度的*控制。
1高压鼓风机除湿现状
渭南供电局330kV罗夫变电站35kV高压鼓风机湿度较高，特别是阴雨天时地表潮气与电缆沟道相聚集，使得湿度经常越过规则的上限值；高压鼓风机母线等设备封锁在高压柜内，空气流通不畅，在迎峰度夏期间，电网负荷大、环境温度高，使得母线引线衔接处温度较高。
目前罗夫变电站采用除湿机、高压鼓风机及加热器对高压鼓风机温湿度停止控制，但效果不是很理想。这是由于除湿机可依据设定的湿度值自动停止除湿，但高压鼓风机和加热器投退还是依托值班员手动停止控制，无法充沛发挥其除湿降温作用，控制电路如图1所示。这种控制方式还存在以下问题：
（1）值班员无法实时地依据室内、外温湿度的变化及时开启和关闭高压鼓风机及加热器；
（2）手动开启高压鼓风机后若不能及时关休会使高压鼓风机电机长期运转，发热严重，极大缩短高压鼓风机的运用寿命，降低风机运转的牢靠性。
（3）随着无人值守变电站的不时改造和投入运转，高压鼓风机高压鼓风机和加热器手动控制方式无法满足现有设备的运转需求。
2高压鼓风机及加热器控制安装设计
2．1原理及控制战略
文中设计了基于STC89C52单片机为处置器的控制安装。安装由电源模块、数据采集模块、显现模块、风机及加热器控制模块组成。原理如图2所示。
数据采集模块选用进口高精度传感器对室内外温湿度停止采集，每秒钟向单片机上传一次数据，单片机对数据停止统计、剖析、计算。依据计算出的结果控制高压鼓风机和加热器的开启和关闭。控制战略如下：
（1）高压鼓风机控制。当室内湿度值高于40％且室外湿度值比室内低10％时，处置器发出指令启动风机运转。当室内外湿度相同时关闭风机。
当室内温度高于30℃时开启通风，低于10℃时关闭通风，风机连续运转3h后若室内湿度还未到达设定的停运值，单片时机发出指令控制风机停运20min，然后再次启动，如此循环，直到室内湿度值到达规则值，防止因电机长期运转发热形成损坏。
当室外湿度值低于75％时，每天中午十点启动通风，运转15min自动关闭。改善高压鼓风机室内空气，有利于值班人员巡视。
（2）加热器控制。当室内温度低于5℃时启动加热器运转，高于30℃时关闭加热器。当室内湿度超越75％时启动风机运转，低于50％时关闭风机。
2．2硬件选择及设计
330kV变电站电压等级高、电磁干扰强，因而处置器选用了宏晶公司消费的STC89C52单片机，该机具有高速度、低功耗、*抗干扰才能等特性。电源首先采用变压器停止电磁隔离和降压处置，再将低压输入电源模块对系统停止供电，这使得供电电压稳定并且交流与直流、强电与弱点完整隔离。传感器选用瑞士Sensirion公司推出的SHT10单片数字温湿度集成传感器。室外传感器用双层屏蔽线从高压鼓风机电缆沟道引出采集户外温湿度。当温、湿度到达处置器设定的动作值时，处置器经过I／O口发出控制指令控制风机的开启和关闭。控制电路如图3所示。经过LCD温湿度及风机动作等参数和信息停止显现，并可用按键对其停止修正、设定、查询。印制板中版面停止覆铜、引线停止加宽等，使安装抗干扰才能强、牢靠性高。
2．3软件系统设计
安装中采用C言语停止软件编写，以模块化设计为思想，易于移植、扩大与维护。为了进步安装运转的稳定性和牢靠性，程序在初始化和运转中不时对各重要外围模块的工作状态停止监测，发现异常后能很快地对系统停止复位，对数据停止备份并发出异常告警。软件中设置了看门狗、多重备份等措施保证电路可以停止自动纠错或即时复位。工作流程如图4所示。
3实验及剖析
安装装置于罗夫变电站35kVI段高压鼓风机内，并联于现有的风机控制接触器CJ10—10旁，不影响目前对风机的手动控制。满足了文献“除湿加热安装应具备自动控制和手动投退功用”。自动控制安装如图5所示；表1记载了安装四天里的动作状况。由表可见，当室内外湿度差到达设定值后，风机自动开启和关闭，在湿度值低于75％时，每天10：00风机自动开启15min然后自动关闭，改善高压鼓风机空气的质量，为值班人员10：00对高压鼓风机停止巡视提供了良好环境。这四天里由于室内温度未到达设定值，因而加热器未自动启动。
本安装在罗夫变高压鼓风机现场运转中，功用及各项参数均根本到达请求，运转状况比拟稳定。
4完毕语
文中设计了基于STC89C52单片机的高压鼓风机和加热器自动控制安装，可依据室内外温湿度的变化实时地开启高压鼓风机及加热器，该安装在罗夫变电站运转后进步了高压鼓风机的除湿降温效果，减轻了值班人员的担负，为无人值守变电站的进一步推行提供了条件。理论证明具有一定的适用性和推行性，但也存在以下的问题需进一步研讨和探究：1）风机启动的室内外温湿度差值等参数目前尚无标准明白规则，现场运转中需不时停止调整校验。2）分离变电站运转状况，经过实验剖析现有的空调、除湿机、高压鼓风机及加热器等温湿度控制安装对各个阶段温湿度控制效果的区别，依此制定出一套综合的优化控制计划。完成对高压鼓风机温湿度的*控制。