室内风机智能温湿度控制装置的研制

杨 政，张 浩，王少峰

（国网山西省电力公司朔州供电公司，山西 朔州 036002）

1 室内风机智能温湿度控制装置的重要性

室内风机智能温湿度控制装置可最大程度保障电网的可靠运行，避免因运维不到位导致设备损坏。当前，站龄较长的变电站开关室、控制室内降温和除湿风机不能自主投切，导致夏季室内温度过高和雨雪后湿度过高的现象的出现。例如，依赖运维人员时刻关注、加强巡视来解决问题，运维难度较大，且可靠性较差。可见，解决因散热风机投切不及时导致温湿度超标引起的设备故障问题已刻不容缓。

2 山西朔州变电站现状

当前，山西朔州变电站的开关室、控制室内降温和除湿风机均不能自主投切，引发室内一二次设备绝缘能力下降、锈蚀以及设备老化等问题[1]。以往公司采取增加运维人员的措施加强对室内温湿度的关注和巡视，运维难度较大，运维效率低下，且可靠性较差。

为有效解决上述问题，工作人员对问题现状展开跟踪调查，于2016年6月至8月记录50次室外环境温度测试中开关室、控制室内温度超标的次数，以及10次雨后湿度测试中开关室、控制室内湿度超标的次数，为相关人员提供参考。记录数据结果如表1所示。

由表1可知，工作人员在2016年6月至8月进行的50次温度调查以及10次湿度调查中，温度超标比例高居70%，而湿度超标比例也高达60%。通过表1数据绘制的比例柱状图（如图1所示）可以清晰地看出问题的严重性[2]。

表1 2016年6月至8月温湿度超标占比

图1 温湿度超标比例图柱状

通过表1和图1可以直观看出，当前变电站内开关室和控制室温湿度超标问题十分严峻，亟待解决。

3 分析原因

从高温天气或雨后高湿度天气下出现室内温度过高或湿度过高状况到顺利解决问题一般有五个环节：出现问题、发现问题、开启风机、问题解决以及关闭风机，且各环节循环相接，如图2所示。

图2 环节流程图

4 解决温湿度问题的五个环节

4.1 环节概述

（1）问题的出现与否取决于周围环境温度与湿度；（2）问题的发现完全取决于运维人员设备巡视是否及时，不仅与运维人员责任心与业务能力相关，还关系到设备的管理工作流程，影响因素较多；（3）风机的开启取决于能否及时发现问题；（4）问题的解决取决于风机开启的运行时间、环境温度与湿度的状况；（5）关闭风机建立在及时发现问题并解决的前提下[3]。

4.2 确定要因

通过对五个环节的分析，工作人员确定“发现问题”“开启风机”和“关闭风机”三个环节为解决开关室与控制室内环境温湿度超标的主要因素环节。为确定最主要的原因，小组进行更加深入的分析，分析结果如下：（1）运维班组所辖站数量多，且运维工作除正常的计划工作外不可避免地遇到突发性问题，而运维人员数量有限，不能做到面面俱到，不能及时巡视各变电站，导致问题发现不及时；（2）风机的开启要建立在能够及时发现问题的前提下，需要运维人员尽职尽责地执行程序；（3）关闭风机是在将温湿度控制在合格范围后，为延长风机寿命采取的保护措施，要求运维人员做到时刻关注，及时执行任务。

5 室内风机智能温湿度控制装置

5.1 室内风机智能温湿度控制装置结构与原理

组成结构主要包括不锈钢箱体、无线温湿度传感器、能够接收无线温湿度的软件控制主机、工作电源输入端子、工作电源输出端子、驱动继电器、分合闸接触器和时间控制器。在装置顺利安装投运后，工作人员无须到现场人工开停风机，可依照开关室温湿度的有关规定和经验得出阀值，设定温湿度参数。该控制装置能够自动提取开关室温湿度实时数据，并进行快速统计、分析和计算，进而依据计算出的结果控制风机、加热器、除湿机等温湿度设备的开启和关闭。

5.2 控制方法

在室内温度高于30 ℃时应开启风机，低于10 ℃时则要关闭风机。当室内湿度值高于65%时，处理器会发出指令启动风机运行，而当室内湿度低于65%时处理器则发出指令关闭风机。在风机连续运行2.5 h后，若室内温湿度仍未达到设定的停运值，应由时间控制器以节点方式发出合停信号，并由控制主机发出指令，待控制风机停运20 min后再次启动，如此循环，直至室内温湿度值达到规定值，避免因风机长时间运行发热造成损坏。该装置运行后可提升开关室与控制室的除湿降温效果，也可减轻变电运行人员的负担，为无人值守变电站的开关室、控制室设备的安全运行提供有利条件[4]。

6 实施成效

经过半年的测试，该自动温湿度控制器运行良好，可实时监控开关室与控制室的温湿度变化，并能做到自动响应，降低运维成本，提高温湿度控制的可靠性。

通过初步的应用观察以及对应用结果的分析，该智能温湿度控制装置能够良好解决开关室与控制室温湿度不能自动控制调节的问题，使开关室、控制室时刻处于设定的温湿度范围内，提高了排风机对环境的适应与响应能力[5]。

7 结 论

当前，室内风机智能温湿度控制装置已广泛应用于各变电站，很大程度上减轻了运维人员的负担，实现了对开关室、控制室温湿度的全天候监控与调节。在保证装置正常工作的前提下，温湿度超标次数均为零，在调节温湿度的同时，起到保护风机的作用。室内风机智能温湿度控制装置基本解决因变电站与开关室温湿度不可控造成一、二次设备损坏的问题，达到了预期的效果。