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高壓鼓風機及加熱器自動控制原理
點擊次數：2654 發布時間：2013-5-20
變電站高壓鼓風機溫濕度對設備的平安運轉有著重要的影響。目前請求將高壓鼓風機的溫度控制在5～20℃、濕度控制在35～75％之間。溫度長期超出范圍就會形成設備發熱、元件壽命縮短等問題。濕渡過低易產生靜電，靜電的積聚可能使二次設備的電子元件直接損壞，以至惹起維護或控制元件誤動。過高有利于霉菌的生長，霉菌合成出的酸性物質與絕緣資料長期互相作用會極大降低設備的絕緣性能并且當濕度到達凝露點時濕空氣會凝結成水滴，惹起短路或直流接地等毛病的發作，嚴重要挾設備的平安運轉。
1高壓鼓風機除濕現狀
渭南供電局330kV羅夫變電站35kV高壓鼓風機濕度較高，特別是陰雨天時地表潮氣與電纜溝道相聚集，使得濕度經常越過規則的上限值；高壓鼓風機母線等設備封鎖在高壓柜內，空氣流通不暢，在迎峰度夏期間，電網負荷大、環境溫度高，使得母線引線銜接處溫度較高。
目前羅夫變電站采用除濕機、高壓鼓風機及加熱器對高壓鼓風機溫濕度停止控制，但效果不是很理想。這是由于除濕機可依據設定的濕度值自動停止除濕，但高壓鼓風機和加熱器投退還是依托值班員手動停止控制，無法充沛發揮其除濕降溫作用，控制電路如圖1所示。這種控制方式還存在以下問題：
（1）值班員無法實時地依據室內、外溫濕度的變化及時開啟和關閉高壓鼓風機及加熱器；
（2）手動開啟高壓鼓風機后若不能及時關休會使高壓鼓風機電機長期運轉，發熱嚴重，極大縮短高壓鼓風機的運用壽命，降低風機運轉的牢靠性。
?。?）隨著無人值守變電站的不時改造和投入運轉，高壓鼓風機高壓鼓風機和加熱器手動控制方式無法滿足現有設備的運轉需求。
2高壓鼓風機及加熱器控制安裝設計
2．1原理及控制戰略
文中設計了基于STC89C52單片機為處置器的控制安裝。安裝由電源模塊、數據采集模塊、顯現模塊、風機及加熱器控制模塊組成。原理如圖2所示。
數據采集模塊選用進口高精度傳感器對室內外溫濕度停止采集，每秒鐘向單片機上傳一次數據，單片機對數據停止統計、剖析、計算。依據計算出的結果控制高壓鼓風機和加熱器的開啟和關閉?？刂茟鹇匀缦拢?br /> （1）高壓鼓風機控制。當室內濕度值高于40％且室外濕度值比室內低10％時，處置器發出指令啟動風機運轉。當室內外濕度相同時關閉風機。
當室內溫度高于30℃時開啟通風，低于10℃時關閉通風，風機連續運轉3h后若室內濕度還未到達設定的停運值，單片時機發出指令控制風機停運20min，然后再次啟動，如此循環，直到室內濕度值到達規則值，防止因電機長期運轉發熱形成損壞。
當室外濕度值低于75％時，每天中午十點啟動通風，運轉15min自動關閉。改善高壓鼓風機室內空氣，有利于值班人員巡視。
（2）加熱器控制。當室內溫度低于5℃時啟動加熱器運轉，高于30℃時關閉加熱器。當室內濕度超越75％時啟動風機運轉，低于50％時關閉風機。
2．2硬件選擇及設計
330kV變電站電壓等級高、電磁干擾強，因而處置器選用了宏晶公司消費的STC89C52單片機，該機具有高速度、低功耗、*抗干擾才能等特性。電源首先采用變壓器停止電磁隔離和降壓處置，再將低壓輸入電源模塊對系統停止供電，這使得供電電壓穩定并且交流與直流、強電與弱點完整隔離。傳感器選用瑞士Sensirion公司推出的SHT10單片數字溫濕度集成傳感器。室外傳感器用雙層屏蔽線從高壓鼓風機電纜溝道引出采集戶外溫濕度。當溫、濕度到達處置器設定的動作值時，處置器經過I／O口發出控制指令控制風機的開啟和關閉。控制電路如圖3所示。經過LCD溫濕度及風機動作等參數和信息停止顯現，并可用按鍵對其停止修正、設定、查詢。印制板中版面停止覆銅、引線停止加寬等，使安裝抗干擾才能強、牢靠性高。
2．3軟件系統設計
安裝中采用C言語停止軟件編寫，以模塊化設計為思想，易于移植、擴大與維護。為了進步安裝運轉的穩定性和牢靠性，程序在初始化和運轉中不時對各重要外圍模塊的工作狀態停止監測，發現異常后能很快地對系統停止復位，對數據停止備份并發出異常告警。軟件中設置了看門狗、多重備份等措施保證電路可以停止自動糾錯或即時復位。工作流程如圖4所示。
3實驗及剖析
安裝裝置于羅夫變電站35kVI段高壓鼓風機內，并聯于現有的風機控制接觸器CJ10—10旁，不影響目前對風機的手動控制。滿足了文獻“除濕加熱安裝應具備自動控制和手動投退功用”。自動控制安裝如圖5所示；表1記載了安裝四天里的動作狀況。由表可見，當室內外濕度差到達設定值后，風機自動開啟和關閉，在濕度值低于75％時，每天10：00風機自動開啟15min然后自動關閉，改善高壓鼓風機空氣的質量，為值班人員10：00對高壓鼓風機停止巡視提供了良好環境。這四天里由于室內溫度未到達設定值，因而加熱器未自動啟動。
本安裝在羅夫變高壓鼓風機現場運轉中，功用及各項參數均根本到達請求，運轉狀況比擬穩定。
4完畢語
文中設計了基于STC89C52單片機的高壓鼓風機和加熱器自動控制安裝，可依據室內外溫濕度的變化實時地開啟高壓鼓風機及加熱器，該安裝在羅夫變電站運轉后進步了高壓鼓風機的除濕降溫效果，減輕了值班人員的擔負，為無人值守變電站的進一步推行提供了條件。理論證明具有一定的適用性和推行性，但也存在以下的問題需進一步研討和探究：1）風機啟動的室內外溫濕度差值等參數目前尚無標準明白規則，現場運轉中需不時停止調整校驗。2）分離變電站運轉狀況，經過實驗剖析現有的空調、除濕機、高壓鼓風機及加熱器等溫濕度控制安裝對各個階段溫濕度控制效果的區別，依此制定出一套綜合的優化控制計劃。完成對高壓鼓風機溫濕度的*控制。
1高壓鼓風機除濕現狀
渭南供電局330kV羅夫變電站35kV高壓鼓風機濕度較高，特別是陰雨天時地表潮氣與電纜溝道相聚集，使得濕度經常越過規則的上限值；高壓鼓風機母線等設備封鎖在高壓柜內，空氣流通不暢，在迎峰度夏期間，電網負荷大、環境溫度高，使得母線引線銜接處溫度較高。
目前羅夫變電站采用除濕機、高壓鼓風機及加熱器對高壓鼓風機溫濕度停止控制，但效果不是很理想。這是由于除濕機可依據設定的濕度值自動停止除濕，但高壓鼓風機和加熱器投退還是依托值班員手動停止控制，無法充沛發揮其除濕降溫作用，控制電路如圖1所示。這種控制方式還存在以下問題：
（1）值班員無法實時地依據室內、外溫濕度的變化及時開啟和關閉高壓鼓風機及加熱器；
（2）手動開啟高壓鼓風機后若不能及時關休會使高壓鼓風機電機長期運轉，發熱嚴重，極大縮短高壓鼓風機的運用壽命，降低風機運轉的牢靠性。
?。?）隨著無人值守變電站的不時改造和投入運轉，高壓鼓風機高壓鼓風機和加熱器手動控制方式無法滿足現有設備的運轉需求。
2高壓鼓風機及加熱器控制安裝設計
2．1原理及控制戰略
文中設計了基于STC89C52單片機為處置器的控制安裝。安裝由電源模塊、數據采集模塊、顯現模塊、風機及加熱器控制模塊組成。原理如圖2所示。
數據采集模塊選用進口高精度傳感器對室內外溫濕度停止采集，每秒鐘向單片機上傳一次數據，單片機對數據停止統計、剖析、計算。依據計算出的結果控制高壓鼓風機和加熱器的開啟和關閉?？刂茟鹇匀缦拢?br /> （1）高壓鼓風機控制。當室內濕度值高于40％且室外濕度值比室內低10％時，處置器發出指令啟動風機運轉。當室內外濕度相同時關閉風機。
當室內溫度高于30℃時開啟通風，低于10℃時關閉通風，風機連續運轉3h后若室內濕度還未到達設定的停運值，單片時機發出指令控制風機停運20min，然后再次啟動，如此循環，直到室內濕度值到達規則值，防止因電機長期運轉發熱形成損壞。
當室外濕度值低于75％時，每天中午十點啟動通風，運轉15min自動關閉。改善高壓鼓風機室內空氣，有利于值班人員巡視。
（2）加熱器控制。當室內溫度低于5℃時啟動加熱器運轉，高于30℃時關閉加熱器。當室內濕度超越75％時啟動風機運轉，低于50％時關閉風機。
2．2硬件選擇及設計
330kV變電站電壓等級高、電磁干擾強，因而處置器選用了宏晶公司消費的STC89C52單片機，該機具有高速度、低功耗、*抗干擾才能等特性。電源首先采用變壓器停止電磁隔離和降壓處置，再將低壓輸入電源模塊對系統停止供電，這使得供電電壓穩定并且交流與直流、強電與弱點完整隔離。傳感器選用瑞士Sensirion公司推出的SHT10單片數字溫濕度集成傳感器。室外傳感器用雙層屏蔽線從高壓鼓風機電纜溝道引出采集戶外溫濕度。當溫、濕度到達處置器設定的動作值時，處置器經過I／O口發出控制指令控制風機的開啟和關閉。控制電路如圖3所示。經過LCD溫濕度及風機動作等參數和信息停止顯現，并可用按鍵對其停止修正、設定、查詢。印制板中版面停止覆銅、引線停止加寬等，使安裝抗干擾才能強、牢靠性高。
2．3軟件系統設計
安裝中采用C言語停止軟件編寫，以模塊化設計為思想，易于移植、擴大與維護。為了進步安裝運轉的穩定性和牢靠性，程序在初始化和運轉中不時對各重要外圍模塊的工作狀態停止監測，發現異常后能很快地對系統停止復位，對數據停止備份并發出異常告警。軟件中設置了看門狗、多重備份等措施保證電路可以停止自動糾錯或即時復位。工作流程如圖4所示。
3實驗及剖析
安裝裝置于羅夫變電站35kVI段高壓鼓風機內，并聯于現有的風機控制接觸器CJ10—10旁，不影響目前對風機的手動控制。滿足了文獻“除濕加熱安裝應具備自動控制和手動投退功用”。自動控制安裝如圖5所示；表1記載了安裝四天里的動作狀況。由表可見，當室內外濕度差到達設定值后，風機自動開啟和關閉，在濕度值低于75％時，每天10：00風機自動開啟15min然后自動關閉，改善高壓鼓風機空氣的質量，為值班人員10：00對高壓鼓風機停止巡視提供了良好環境。這四天里由于室內溫度未到達設定值，因而加熱器未自動啟動。
本安裝在羅夫變高壓鼓風機現場運轉中，功用及各項參數均根本到達請求，運轉狀況比擬穩定。
4完畢語
文中設計了基于STC89C52單片機的高壓鼓風機和加熱器自動控制安裝，可依據室內外溫濕度的變化實時地開啟高壓鼓風機及加熱器，該安裝在羅夫變電站運轉后進步了高壓鼓風機的除濕降溫效果，減輕了值班人員的擔負，為無人值守變電站的進一步推行提供了條件。理論證明具有一定的適用性和推行性，但也存在以下的問題需進一步研討和探究：1）風機啟動的室內外溫濕度差值等參數目前尚無標準明白規則，現場運轉中需不時停止調整校驗。2）分離變電站運轉狀況，經過實驗剖析現有的空調、除濕機、高壓鼓風機及加熱器等溫濕度控制安裝對各個階段溫濕度控制效果的區別，依此制定出一套綜合的優化控制計劃。完成對高壓鼓風機溫濕度的*控制。