基于COMSOL仿真分析的环网柜湿度控制

环网柜在潮湿凝露的环境下长期运行会导致设备的绝缘强度下降,从而易发生放电、击穿等故障,进一步造成设备的使用寿命缩短,因此需要保证良好的环网柜运行环境。半导体冷凝除湿是新兴的除湿技术,通过将水分冷凝后排出柜体,可控制柜内湿度。利用COMSOL仿真软件对半导体冷凝除湿进行模拟,将柜内的气流场、温度场及水分传输3个物理场进行耦合,研究安装除湿器后柜内的流场、温度、相对湿度的分布变化以及除湿器安装位置对除湿效果的影响。结果表明：加装除湿器后,环网柜内温度变化不大,相对湿度在11 h左右可从90%降至50%,且除湿器安装在柜体底部的除湿效果最优,仿真结果得到了实验验证。给出的除湿器的安装位置对环网柜内温度、湿度的分布变化及对除湿效果的影响可供环网柜内安装除湿器时参考。     

超疏水涂料在10 kV环网柜凝露防治中的应用

配电网户外柜体易在高湿度环境下出现凝露现象,严重危及柜内电气设备的正常运行。传统户外箱柜设备的凝露受潮防治手段,侧重于安装除湿器和封堵两个方面,对于提升电气设备的抗凝露性能方面的案例较少。以某10 kV环网柜凝露防治为例,采用柜内小室绝缘底板处理、高分子材料防潮封堵及超疏水涂料喷涂为主要手段进行治理,结果表明这些方式凝露防治成效较好,可为10 kV环网柜凝露防治,特别是超疏水涂料的实际应用提供参考。     

汇控柜温湿度模拟试验系统开发及应用

半导体冷凝除湿近年来逐渐被应用于变电站的汇控柜除湿当中,搭建了一套模拟汇控柜内的温湿度环境的试验系统,通过PLC控制柜内给定的温度和湿度,将半导体冷凝除湿装置放入模拟柜内除湿,研究在不同的柜内温度和相同绝对湿度情况下的除湿效果。结果显示在25～45℃温度范围内,温度越高半导体冷凝除湿的效果越差,在40℃以上时长期开启冷凝除湿并不能达到理想的除湿效果。     

新型半导体冷凝除湿器在10kV环网柜中的应用研究

随着用户用电量的不断扩大,电网系统也在不断发展,10kV配电网也越来越多。在城市配电网中,主要采用10kV环网柜进线电能传输。环网柜分布于城市的各个角落,包括地下配电房、路边配电箱等。大多数是阴暗潮湿的环境,极容易引起凝露积水。环网柜的电缆大部分都是暴露在空气中,空气干燥时电气距离满足设计要求,但是当空气严重潮湿或者凝露积水时,极易造成接头和柜体之间的绝缘下降,甚至可能会发生空气击穿放电或者是短路等事故发生。新型半导体冷凝除湿器采用半导体制冷技术,在柜的除湿器内进行局部冷却,造成局部凝露,析出水分并排出柜外,从根本上降低湿度,破坏凝露条件,达到有效防凝露产生的目的。该除湿器除了可以应用在10kV环网柜上,还可以应用于变电站端子箱、回流箱、通讯箱等容易受潮的户外箱内~[1]。     

10 kV环网柜湿度控制系统检测装置及其应用

10 kV环网柜的可靠运行对电力系统的安全、有效运行十分重要.目前,所有10kV环网柜都安装加热器,环网柜内加热器能否在设定的湿度下正常工作,与湿度控制系统有直接关系.如果湿度控制系统无法正常运行,会导致环网柜内的湿度越来越大,最终导致绝缘破坏,引发爆炸. 1 存在的问题 2017年1月至12月石狮地区10 kV环网柜77.6％的故障为柜内潮湿导致,潮湿的主要原因是柜内湿度控制系统未能正常工作. 检测环网柜内湿度控制系统是否能正常工作困难较大,目前无法对其进行精确测量.咨询相关环网柜厂家、电科院、计量科学院,查阅相关资料,目前电力行业尚无相关行业规范及标准,更无相关仪器设备能精确测量湿度控制系统工作情况.     

物联网技术在高压柜温湿度监控系统中的研究

目前,变电站高压开关柜的温度测量基本是空白,而湿度一般采用单点法进行测量,湿度控制通常采用加热柜内空气的方法,其实际除湿效果差、耗电大,并且无法远程监测柜内零部件的温度和柜内的环境温湿度。文章探讨了如何利用物联网技术构建温湿度测控网络,实现自动报警、除湿、降温等功能,以提高变电站高压开关设备的安全运行水平。     

金属铠装封闭式开关柜凝露问题分析及解决措施

<正>1 35 kV开关柜的凝露现状2011年,我公司完成了35 kV变电站设备的改造,35 kV开关柜更新为KYN61-40.5型金属铠装封闭式成套开关柜。柜内成套安装了传统的加热型除湿装置,采用湿度传感器检测柜内湿度。除湿装置根据传感器反馈的湿度数据自动启停电加热器,也可以设置为手动加热除湿。湿度传感器与电加热器分离安装,前手车室和后电缆室各装有一     

高压配电室温度与湿度的智能调节系统研究

变电站配电室使用的传统通风方式存在效率低下、无法有效控制室内湿度和温度的问题。为此,借助ANSYS软件,仿真分析了配电室内的温度场、湿度场,得到了温度场与湿度场分布规律。温度场仿真结果揭示进风口位置对配电室温度场分布有较大影响,湿度场仿真结果揭示配电室内远离开关柜处的相对湿度较高。在温度与湿度仿真分析的基础上设计了配电室温度与湿度智能调节系统,并给出了环境设备控制逻辑,同时计算了除湿机的除湿量。最后,采用设计的系统对某变电站进行了通风系统的改造,通过监测数据对比验证了本系统的有效性。     

配电室温度场与湿度场的建模与仿真分析

考虑到变电站配电室内配电设备对环境温度和湿度有较严苛要求,因此有必要研究配电室内温度和湿度分布规律,有助于提高配电设备可靠性。按照与温度计算有关的能量传递方程和与湿度计算有关的气体扩散方程,由理论计算公式分析可知直接计算涉及多变量的耦合,求解难度大。本文采用有限元分析软件ANSYS对配电室的温度场和湿度场进行仿真计算,首先根据实际的典型配电室建立仿真计算模型,并高精度划分有限元网格。其次根据现场运行情况整定计算仿真需要的计算参数,利用仿真计算模型得到了室内温度场和湿度场的水平面分布情况。通过改变风机流量,分析了风机流量变化对配电柜内部温度的影响效果,总结了配电室内温度场与湿度场的分布规律。     

基于热控制的海上风电变流器主动防凝露技术

海上风电变流器采用封闭式柜体及水冷散热设计,以适应海上高湿度及盐雾的环境要求。当风速突然减小,风机发电功率骤降时,冷却水和散热器温度随之快速下降;但是柜内空气温度由于散热条件下降缓慢,散热器等成为潜在的冷点。当冷点温度降到柜内空气凝露点温度以下时,将发生冷凝现象,表面形成的露水会损坏变流器电气和机械部件,甚至导致短路故障。针对目前兆瓦级海上风电变流器的并联型拓扑结构,提出一种基于无功环流的主动热控制策略,用以调节冷点的温度始终高于柜内空气凝露温度。对所提出的方法进行了建模和理论分析,并通过3MW风力发电系统的仿真和试验平台测试,验证控制策略的有效性。     

不同通风条件对环网柜凝露现象的影响

凝露现象作为影响电力系统可靠性的因素之一,威胁着电气设备的安全运行。在人工环境气候室内搭建了环网柜实验系统,记录了环网柜壳体全通风、半通风、不通风以及不同环境温湿度条件下,柜体内壁凝露形成时间。结果表明：当环境湿度不变时,在一定环境温度范围内,通风情况下的凝露时间比不通风时要长,且半通风时凝露时间最长,而当环境温度达到一定值时,通风反而会促进凝露形成;凝露时间随环境温度的增加呈现先增大后减小的趋势,且环境相对湿度越低,通风效果越好;存在适宜的环境温度以及通风面积,使得通风条件下的防凝露效果相对较好。     

基于ARM的开关柜环境湿度检测及除湿系统

针对传统开关柜、接线端子以及电子元器件容易受环境影响,潮湿的空气进入柜体接触到电子设备形成凝露,降低了绝缘性能,造成事故,同时不能实时智能控制处理,造成资源浪费。设计了基于ARM的新型开关柜环境湿度检测及除湿系统。该系统以STM32为核心,利用湿度传感器网络检测湿度参数,通过RS485传递参数数据,上位机实时显示数据,设置阈值参数,控制中心作出除湿处理。该系统通过4组数据与高精度湿度检测仪器对比,最小相对误差为0.06%,最大相对误差0.1%,准确度为0.1。能够真实呈现开关柜内的湿度状况。在48 min内,根据无有本除湿系统对比,湿度分别下降到67.2%和50%。从实验结果来看,系统准确度高,实时准确显示柜内湿度,智能除湿效果明显,能很好地检测处理开关柜环境湿度。     

35 kV高压配电室全智能防凝露系统的开发及应用

在分析目前配电室防潮除湿设备不足之处的基础上,开发出高压配电室全智能防凝露系统。该系统由基于PLC+HMI的中央控制单元、温湿度变送器阵列及外围执行设备构成,全面考虑了配电室各个区域的防凝露需求,设计出一系列科学的控制策略,实现了除湿机停电保护、冲击电流保护、设备疲劳保护、低温保护、快速降温保护、报警信号响应等功能。产品已成功应用于35 kV高压配电室并取得了良好效果。     

智能变电站高性能纤维预制舱防凝露设计

为了防止智能变电站高性能纤维预制舱产生凝露,危及舱内电气设备的安全稳定运行,需要设计合理的舱内温湿度控制设备的配置方案。本文采用工程热力学原理,验算了一种基于玄武岩纤维复合材料的智能变电站高性能纤维预制舱的防凝露性能,研究了计及太阳辐射下的预制舱热工参数以及舱内冷热负荷,并据此计算了控制舱内温控设备换热制冷需求量和控制舱内除湿设备除湿需求量。热力学计算方法科学合理,计算结果符合工程项目实际,据此设计出的温湿度控制设备配置方案能够有效防止预制舱内凝露的发生。     

一种户外端子箱驱潮防腐监控新技术的研究与应用

提出了一种户外端子箱驱潮防腐集中分散监控方法,通过实时采集箱内、外温湿度、和金属腐蚀过程中,薄层电解质液膜下电化学电池的电流信息,应用大气环境金属腐蚀临界湿度、和金属结露的原理,得出加热部件、送风部件、抽湿排水部件的控制策略,达到端子箱自动驱潮防腐的目的.研制出了端子箱驱潮防腐集中分散监控系统,该系统与常规的加热除湿装置比较,既能实时监测户外端子箱内金属腐蚀行为和结露情况,又能科学地进行控制策略优化.由于采用了ACM大气电偶电化学过程监测技术,简化了不同大气环境地域污染物及金属腐蚀程度的测定工作,通过现场运行,具有良好的驱潮防腐效果,有效地延长端子箱内设备的使用寿命.     

一种配网开关柜防凝露的管理系统

设计了一套配网开关柜防凝露管理系统。在配网开关柜运行的开闭所里设计并搭建了一组温度和湿度监测装置,把监测得到的温度和湿度数据通过GPRS的方式传送到主站管理系统,通过主站管理系统获得的监测装置上传的数据,判断是否向开闭所的除湿装置发送运行命令。通过试验分析表明,该配网开关柜防凝露管理系统可以很大程度地消除开关柜的凝露现象,从而提高配网设备运行的稳定性和效率。     

内循环式温室除湿设备的研制与试验

研制了一种内循环式温室除湿设备,有效地解决冬季日光温室的除湿难题。该设备由除湿部分和控制部分组成,采用内循环模式,利用转轮除湿技术对温室内的空气进行过滤,将水分子排到温室外部,并使温室内的温度升高,达到增温除湿的目的。在一个长25 m、跨度6 m、脊高3.5 m的温室中进行试验,设备连续运行3 h,对温室的温湿度变化进行测量。试验结果表明,此设备除湿性能良好,能在3 h内使此温室的平均相对湿度下降23.5%,并使温室内的平均温度有小幅度上升。在不计蒸发的前提下,设备的除湿量约为1.68 kg/3 h。设备功耗小,自动化程度高,成本低廉,适合在温室中使用。     

基于优化广义回归神经网络的变电站设备温度预测

变电站设备温度情况是反映设备是否正常运行的一个重要指标,对设备温度进行及时的预测能够保证电力系统高效、稳定运行。针对高压设备温度存在非线性、随机性等特点,应用广义回归神经网络（GRNN）对其进行预测。运用K-近邻思想和多轮投票机制确定最优平滑因子,对GRNN进行优化。结合某变电站的设备温度历史数据,以高压开关柜为例,划分训练样本和预测样本,建立了基于优化GRNN的高压开关柜温度预测模型。Matlab仿真实验表明：优化的GRNN预测结果优于BP神经网络的预测结果,在训练速度和预测精度上都有显著提高。