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在分析目前配電室防潮除濕設備不足之處的基礎上， 開發(fā)出高壓配電室全智能防凝露系統(tǒng)。該系統(tǒng)由基于 PLC HMI 的中央控制單元、溫濕度變送器陣列及外圍執(zhí)行設備構成，考慮了配電室各個區(qū)域的防凝露需求，設計出一系列科學的控制策略，實現了除濕機停電保護、沖擊電流保護、設備疲勞保護、低溫保護、快速降溫保護、報警信號響應等功能。產品已成功應用于 35 kV 高壓配電室并取得了良好效果。關鍵詞：高壓配電室；開關柜；凝露；防潮；除濕

我國幅員遼闊，變電站自然條件差異很大，一些變電站的高壓配電室特別是 35 kV 配電室開關柜內部凝露問題突出[1-5]，原因大致如下。1）環(huán)境濕度過高：地下室，江河湖海臨近地區(qū)，山谷等。2）晝夜溫差大：山區(qū)及高海拔地區(qū)，尤其是在高溫高濕季節(jié)。3）金屬封閉緊湊型開關設備：尤其是 35 kV 配電設備，柜內空間相對狹小，電場強度集中，絕緣件爬電比距偏小。4）變電站管理問題：電纜溝內水汽串入，配電室墻體失修出現滲水等。

高壓配電室全智能防凝露系統(tǒng)由中央控制單元、變送器陣列及外圍執(zhí)行設備構成。中央控制單元對變送器陣列采集的數據進行運算及分析， 并根據預定的策略對各外圍執(zhí)行設備進行啟停控制，使配電室內各個區(qū)域的濕度保持在可以接受的安全范圍，從而避免在開關柜或相關絕緣件表面形成凝露，確保電氣設備不會因凝露而導致絕緣性能劣化。

1.1 原理方法

采用專業(yè)的變送器陣列完成變電站各區(qū)域的溫度 T 及濕度 U 的數據采集，這里的 U 為相對濕度，即實際的空氣水氣分壓 E 和同溫度下飽和水氣壓力 Ew 的百分比，表達式如下：

U = RH（%） = E/Ew  × 100% （1）由于 Ew 隨環(huán)境溫度升高而增大，所以在 E 一定

的情況下，溫度升高則相對濕度下降，溫度下降則相對濕度升高。若氣溫持續(xù)降低，空氣中的水分終將達到飽和值，于是出現凝露，即多余水分從空氣中“析出”，以水珠形式凝結在溫度較低的開關柜或絕緣件表面，開始結露的溫度稱為。也就是說，E 和是一一對應的關系，具體公式如下[10]：

Td  = b × lg（E/E0）/ [a - lg（E/E0）]          （2）式中：E0=6.107 8 hPa，表示 0 ℃時的飽和水氣壓力； a，b 為常數；Td 為。

那么，已知 U，如何才能計算出 E 呢？顯然要先計算出 Ew 才行。Ew 和環(huán)境溫度 T 是一一對應的具體公式如下：

Ew=6.111 39 exp[A（T-T1）（/

T-B CT2）]    （3）

操作“設備狀態(tài)”按鍵之后的顯示畫面，通過操作此畫面上的按鈕可以實現對外圍執(zhí)行設備的手動控

式中：exp 為以 e（自然對數的底）為底的指數算符；T為氣溫，K，T=273.16 t；T1 為水的三相點溫度，其值為 273.15 K。

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2 高壓配電室全智能防凝露系統(tǒng)的設計與開發(fā)2.1 中央控制單元

1）硬件框圖。硬件框圖如圖 3 所示，中央控制單元主要包括可編程邏輯控制器 PLC、人機界面HMI、繼電器陣列、配電單元、無源接點輸入信號及直流電源模塊。PLC 與 HMI 之間通過 RS232 接口連接，HMI 與溫濕度變送器陣列間通過 RS485 接口連接，PLC 通過中間繼電器陣列及配電單元控制各外圍執(zhí)行設備的啟停。其中，外圍執(zhí)行設備的配置考慮了電氣回路的各個環(huán)節(jié)，特別是開關柜和母線橋架這些容易被忽視的區(qū)域[11]。

2）人機界面 HMI。人機界面 HMI 采用 7 吋真彩色觸摸屏 ，分 辨率 800 × 480，Flash128 MB RAM64 MB 掉電 16 MB。基于 HMI 的軟件設計平臺，設計了友好的人機交互界面。其中在菜單上設置了設備狀態(tài)、監(jiān)測數據、歷史數據、報警信息、相關曲線、參數設置、時鐘設置等功能按鍵，通過操作界面上的按鍵可以實現對應的顯示功能。

380 V 三相電源進線，CB0 為進線總開關，單相

220 V 負荷均勻配置到各相，三相負荷主要針對大功率室內除濕機。CB1—CB9 為支路開關，C4—C9為接觸器。電動窗戶控制器及各接觸器控制線圈受控于 PLC，即 PLC 通過控制電源供給來控制電動窗戶及各外圍執(zhí)行設備的啟停，控制原理見圖 6。接觸器 C5 的控制線圈的供電受控于 PLC 的一個輸出接點，此輸出接點斷開時 C5 即斷開，反之則 C5吸合，其他接觸器的控制與此相同。