变电站温湿度控制器断线报警分析

周兴福，韦　良，刘　洋，毛纯纯，张德才

（国网山东省电力公司济南供电公司，济南　250001）

变电站温湿度控制器断线报警分析

周兴福，韦良，刘洋，毛纯纯，张德才

（国网山东省电力公司济南供电公司，济南250001）

变电站温湿度控制器断线报警可能导致温控器退出运行，使温控器的实际投入率降低。以济南电网为例，深入分析温湿度控制器断线报警的原因，充分考虑济南地区气候特点，对其设计原理和整定值的优化提出改进措施，解决温湿度控制器投入率较低的问题，使二次机构能够有效地避免温度和湿度的影响，确保变电设备的安全稳定运行。

温湿度控制器；断线报警；整定值；加热器

0　引言

目前变电站投入的加热器大部分都是采用温湿度控制器进行智能控制［1-5］，该控制器可以随着环境温度和湿度的变化自动投入和切除加热器［1-2］，既保证了运行设备的安全又减少了加热器长期投入带来的电能损耗。因此，温湿度控制器的正常投入和稳定运行对于保障电力设备的安全运行具有重大意义［3-5］。

1　温湿度控制器报警现状

目前济南电网变电站大部分机构箱、端子箱、汇控柜均设计安装了温湿度控制器，温湿度控制器大多采用某公司ZWS-5000型，在实际运行中，由于温控器经常发出异常信号，使个别温控器逐步退出运行，导致温控器实际投入率仅为80%左右。

温湿度控制器报警信号包括 “加热器断线告警”、“超温报警”、“加热器空开跳闸”信号。运维人员统计了2014年7—12月间所辖区域内温湿度控制器报警情况，3种报警信号共发生123次，其中“超温报警”1次，“加热器空开跳闸”2次，经到站检查两种信号均为正常发出。“加热器断线”信号发出120次，到站检查仅有3次是正常报警信号，其他117次均为误发信号。“加热器断线”报警是无法复归的，只能汇报调度后拉开该设备电源开关，而此温湿度控制器无法再次投入运行，因此误发“加热器断线”报警信号是造成温湿度控器退出运行造成该类设备投入率低的主要原因。

2　原因分析

2.1负载接线不合理

温湿度控制器可接温度和湿度传感器两路输入信号，输出两路交流负载。温度和湿度控制定值共两组，分别控制两路负载输出。面板有负载1、负载2、断线告警、温度、湿度5个告警灯，背板20个接线端子，如图1、图2所示，可远传断线告警和超温告警信号。当温度或湿度达到启动定值时，控制器会自动启动两路负载输出回路，并自动检测负载电路中是否有电流存在，以此判断此负载电路是否存在断线。

图1　温湿度控制器面板

图2　温湿度控制器背板

为了适应本地设备运行要求，所辖变电站内温湿度控制器大多为一个控制器带一路负载，且温湿度控制器两路负载使用相同的整定值。温湿度控制器两路输出负载回路中只有一路接加热器负载，另外一路断开空载，当环境温湿度达到整定值之后，两路负载输出均被启动，由于未接负载的那一路因接线断开处于空载状态，温湿度控制器检测不到负载电路中的电流而报“加热器断线”告警，其原理如图3所示。

图3　加热器断线信号原理

2.2整定值错误

温湿度控制器设置有“启动温度”、“停止温度”、“启动湿度”、“停止湿度”4个定值，当环境温度低于“启动温度”时，温湿度控制器动作将加热器投入运行，当环境温度高于“停止温度”时，温湿度控制器将加热器退出运行。当环境湿度高于“启动湿度”时，温湿度控制器动作将加热器投入运行，当环境湿度低于“停止湿度”时，温湿度控制器将加热器退出运行。使用温湿度控制器的初期，这些定值是由厂家根据经验值设定的，造成温湿度控制器频繁启动后检测加热器断线信号，这也是造成温湿度控制器频发“加热器断线”信号的主要原因。

3　改进措施

3.1改变温控器负载接线方式

将两路负载输出接点并联使用，共同带一路负载。采用这种方法改装后，当环境温湿度达到温湿度控制器的定值之后，两路负载输出均被启动，由于两路负载输出回路1、2并联接在加热器上，使得两路输出回路中均有电流流过，不再报“加热器断线”告警，其原理图及实际改装接线如图4、图5所示。

图4　两路负载并联输出电路原理

图5　两路负载并联输出电路实际接线

将两路负载输出接点串联使用，共同带一路负载。采用这种方法改装后，当环境温湿度达到温湿度控制器的定值之后，两路负载输出均被启动，同样两路输出回路中均有电流流过，且两路输出回路电流相等，不再报“加热器断线”告警，其原理图及实际改装接线如图6和图7所示。

图6　两路负载串联输出电路原理

图7　两路负载串联输出电路实际接线

将未接负载的一路控制定值设定为宽范围定值。将未接负载输出一路的4个控制定值 “启动温度”、“停止温度”、“启动湿度”、“停止湿度”设定为宽范围定值，使未接线负载的一路不会启动。查阅济南地区近10年的环境状况，对最低温度、最高温度、最大湿度、最小湿度进行了统计，发现济南最低温度未低于-15℃，最高温度未高于40℃，最大湿度未大于95%，最低湿度未低于5%。因此设定启动温度设定为-20℃，停止温度设定为15℃，启动湿度设定为95%，停止湿度设定为80%。使用这组宽定值后，未接线的该组负载在正常情况下不会启动的，能够避免因温湿度控制器启动未接线负载造成的 “加热器断线”告警信号。

3.2修改温控器整定值

温湿度控制器投运的初期，温控器的 “启动温度”“停止温度”“启动湿度”“停止湿度”4个定值是由厂家根据经验值设定的，不符合济南当地的环境情况，造成温湿度控制器频繁启动后检测加热器断线信号。为规范温湿度控制器的运行使用，实现标准化操作，公司运维检修部门总结实际生产情况，结合济南当地环境特征，制定了符合实际情况的温湿度控制器整定值，如表1所示。

表1　温湿度控制器整定值表

使用上述统一定值后，有效抑制了温湿度控制器频繁启动，也就避免了因温湿度控制器启动未接线负载造成的“加热器短线”告警信号。

4　效果验证

运维人员将所辖变电站内的温湿度控制器进行了改造，通过改变温湿度控制器输出负载接线形式和改变输出负载控制定值，使“加热器断线”告警信号的误发得到了很好的解决。运维人员对2015年1—6月间温湿度控制器的运行情况进行了统计，该段时间内由于误发“加热器断线”告警信号而退出运行的温湿度控制器个数降为3个，温湿度控制器的投入率上升到99%，达到了公司运维检修部门对于温湿度控制器投入率不低于95%的要求。

5　结语

对温湿度控制器的运行规律进行研究，充分考虑济南地区气候特点，对其设计原理和整定值提出进一步改进，以充分适应济南地区变电站的运行工况。通过改变温湿度控制器输出负载接线形式和改变输出负载控制定值，使温湿度控制器投入率较低的现状得到了很好的解决，使二次机构能够有效地避免温度和湿度的影响，确保变电设备的安全稳定运行。减少了误发信号次数、人员到站次数、夜间出车次数，显著降低了运维人员工作疲劳程度，提高了工作效率，确保了变电设备的安全运行。

［1］周强强，李津.变电站智能端子箱防凝露控制系统的研究与应用［J］.广东电力，2013，26（8）：73-77.

［2］刘跃峰.智能端子箱防凝露控制器的研制与及试验研究［J］.高压电器，2010，46（8）：59-62.

［3］周丰群，张义民，何超.电气设备用温度凝露控制器的研制［J］.电力自动化设备，2002，22（3）：61-62.

［4］杨振宇，何正兴，俞澄一.武南变温湿度控制系统的升级改造［C］//江苏省城市供用电专业学会论文集.南京：江苏省电机工程学会，2009：79-81.

［5］戴训江，晁勤，李凤亭.新型数字式温度控制器的设计与开发［J］.低压电器，2008（16）：5-8.

Disconnection Alarm of Temperature and Humidity Controller in Transformer Substations

ZHOU Xingfu，WEI Liang，LIU Yang，MAO Chunchun，ZHANG Decai
（State Grid Jinan Power Supply Company，Jinan 250001，China）

Disconnection alarm of temperature and humidity controller may lead to the quit of temperature controller，lower the actual investment rate of the controller.Taking Jinan power grid as an example，causes of the temperature and humidity controller disconnection alarm are analyzed，and optimization measures of design principle and setting value are proposed considering characteristics of Jinan power grid.The low input rate of temperature and humidity controller is increased，and the second mechanism can effectively avoid the influence of temperature and humidity，which assure the safe and stable operation of electric equipment.

temperature and humidity controller；disconnection alarm；setting value；heater

TM732；TM406

B

1007-9904（2016）01-0074-03

2015-07-15

周兴福（1983），男，工程师，从事变电站运维与管理工作。