变电站高压室自动化排风系统

卢俊峰，王 辉

（1.国网山西省电力公司忻州供电公司，山西 忻州 034000；2.国网山西省电力公司运城供电公司，山西 运城 044000）

变电站高压室自动化排风系统

卢俊峰1，王 辉2

（1.国网山西省电力公司忻州供电公司，山西 忻州 034000；2.国网山西省电力公司运城供电公司，山西 运城 044000）

旨在发明一种变电站高压室自动化排风系统，解决变电站高压室的排风问题。设计自动控制系统，结合温度控制仪对电源风扇进行控制，解决变电站高压室由于通风不畅造成的发热绝缘老化、室内工作环境恶劣、维修费用过高等问题。在多个变电站进行应用，取得了良好的效果，保证了电气设备的安全运行。

高压室；自动化；排风系统；温度控制仪

0 引言

高压室是变电站的重要组成部分，是10 kV、35 kV开关柜的陈设场所，担负着10 kV、35 kV线路的供电任务。由于高压室是一个相对封闭的空间，设备的发热不容易消散，较高的温度对设备的绝缘有很大影响，而且空气不流动、气味大，长期工作对人员的身体伤害较大。

部分变电站高压室虽有排风措施，但采用的是手动模式，直接给上电源，由风机一直不停地旋转，虽然起到了排风作用，但长期运行，不仅浪费了电能，而且严重缩短了排风扇的寿命，附加了较高的维修费用。

本文介绍的采用了自动化排风系统的高压室，由于长期通风，室内没有刺鼻气味，适合人员进行室内工作；由于排风作用，降低了室内温度，对设备的绝缘有很大的益处，有利于降低设备的绝缘老化速度；而且采用了温度控制仪，可使风扇根据室内的温度，自动控制排风系统进行工作，不仅延长了风扇的使用寿命，而且还节约了电能。

1 技术方案

变电站高压室自动化排风系统由3部分组成：电源风扇系统、自动控制系统与温度控制仪[1]。

1.1 电源风扇系统

电源风扇系统回路图如图1所示，由电源开关QL、交流接触器常开节点KM、热藕继电器与电动机组成，符号如表1所示[2]。

表1 变电站高压室自动化排风系统设备表

图1 电源风扇系统回路图

1.2 自动控制系统

自动控制系统的回路图如图2所示，由手动控制回路、自动控制回路、电机过热切断回路3部分组成，符号如表1所示。

图2 自动控制系统回路图

1.3 温度控制仪

本文采用的是XMK-010型温度控制仪，是基于单片机为核心的微电脑温度控制器，其基本功能如下。

a）被控对象的温度测量和显示。

b） 温度下限、上限的设定和被控设备的开、停控制。

c）控制器工作时，风机停机延时时间的设定和控制。

d）温度传感器故障显示（开路或短路）。

e）本控制器对测温采用软件校正，在测温范围内保证测温精度，无需用户修正温度。

XMK-010型控制器的主要指标如下。

a）温度测量范围：－50℃－＋50℃。

b）温度设定范围：－50℃－＋50℃ (下限)；－50℃－＋50℃ (上限)。

c）温度测量精度：1℃。

d）温度显示分辨率：1℃。

e）继电器触点容量：AC 250 V，6 A(阻性)。

f）仪表工作电源：AC 220 V，50 Hz，功耗小于2W。

2 工作原理

2.1 手动控制

合上图1电源风扇系统回路图中电源开关QL，将SA转换开关打至手动位置时，图2中手动控制回路触点1、2接通（如表2所示），这时按下SB1按钮，手动控制回路接通，保持继电器KJ带电，常开接点KJ1闭合，形成自保持，交流接触器线圈KM带电（如图3所示），图1电源风扇系统回路图中常开接点KM接通，风扇启动，系统开始工作：需要停止时，按下图2中手动控制回路SB2按钮，手动控制回路断开，交流接触器线圈KM失电，图1电源风扇系统回路图中常开接点KM断开，风扇关闭，系统停止工作。

图3 手动控制回路图

表2 SA转换开关分合表

2.2 自动控制

合上图1电源风扇系统回路图中电源开关QL，将SA转换开关打至自动位置时，图2中自动控制回路触点3、4接通，而XMK-010温度控制仪WJ带电，如果当前温度处于上限设定值、下限设定值中间，则常开接点WJ闭合，这时按下自动合闸按钮SB3，交流接触器线圈KM接通，使图1电源风扇系统回路图中常开接点KM接通，风扇启动，系统开始工作（如图4所示）。

图4 自动控制回路图

需要停止时，按下图2中自动控制回路SB4按钮，自动控制回路断开，交流接触器线圈KM失电，图1电源风扇系统回路图中常开接点KM断开，风扇关闭，系统停止工作；或者当前温度不满足条件时，则XMK-010温度控制仪常开接点WJ断开，线圈KM失电，图1电源风扇系统回路图中常开接点KM断开，风扇关闭，系统停止工作。

2.3 停止

合上图1电源风扇系统回路图中电源开关QL，当SA转换开关打至停止位置时，图2中手动控制回路触电1、2与3、4均不接通，交流接触器线圈KM不带电，图1电源风扇系统回路图中常开接点KM断开，系统停止工作（如图5所示）。

图5 停止工作回路图

2.4 电机过热切断

系统工作时，如果图1中热藕继电器FR由于电机过热或其他原因动作，则图2中的常闭接点FR打开，图2中交流接触器线圈KM失电，图1电源风扇系统回路图中常开接点KM断开，风扇关闭，系统停止工作（如图6所示）。

图6 电机过热切断回路图

2.5 烟雾报警触发

系统工作时，如果高压室烟雾报警装置动作，则图2中的常开接点YJ打开，图2中交流接触器线圈KM失电，图1电源风扇系统回路图中常开接点KM断开，风扇关闭，系统停止工作（如图7所示）。

图 7 烟雾报警触发回路图

3 应用情况

3.1 节约电费

按目前装配50座变电站，每座变电站平均装设3台风机，每台风机功率为0.8 kW，每kW·h 按0.5元计算， 则每年耗电量为 0.8×24×3×50× 365=1 051200 kW·h，每年花费1051200×0.5=525600元；而装配了自动化排风系统后，每天风扇平均工作10 h，则每年花费为0.8×10×3×50×365×0.5= 219 00元，共节约：525 600－219 000=306 600元。

3.2 节约维修费

风扇的维护周期一般为2.5 a，每站大约为2 500元，则所有站为2 500×50=125 000元，若采用自动化排风系统后，可将维修周期延长1倍，间接节省维修费用约100 000元。

4 结论

本文所发明的变电站高压室自动化排风系统，改善了工作人员的劳动环境、降低了设备的绝缘老化速度、减少了设备消耗及维护费用，有利于变电站的安全稳定运行。下一步可将该系统进行改造，应用于变电站电缆沟的排风除湿中。

[1] 肖杨明，龙彪，张翔鸿.变电站电容器室排风扇的控制回路的改进[J].科技传播，2011（15）：99-101.

[2] 熊启新.变电站二次回路识图与分析[M].北京：中国电力出版社，2010.

Automatic Exhaust System in Substation High-voltage Chamber

LU Junfeng1,WANG Hui2

（1.State Grid Xinzhou Power Supply Company of SEPC,Xinzhou,Shanxi 034000,China; 2.State Grid Yuncheng Power Supply Company of SEPC,Yuncheng,Shanxi 044000,China)

The purpose of this paper is to present an automatic exhaust system, solving the exhaustion problems in the high- voltage chamber ofsubstation.Combinedwith temperature controlinstrumentinstalled on power supplyfan, automatic controlsystemis designed tosolve the problems caused bydeficiencyofair flowingin high- voltage chamber, such as insulation aging, poor working conditions, high repairing cost etc.The systemis applied in anumber ofsubstations, and has achieved good results and ensured the safe operation ofelectricalequipments.

high-voltage chamber；automation；exhaust system；temperature control instrument

TM63；TM732

A

1671-0320（2016）01-0043-03

2015-11-02，

2015-11-11

卢俊峰（1984），男，山西五台人，2010年毕业于山西大学电气工程及其自动化专业，助理工程师，从事变电检修管理工作；

王 辉（1984），男，山西临猗人，2011年毕业于山西大学电力系统及其自动化专业，硕士，工程师，从事变电运维管理工作。