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新型高压开关柜内部的防凝露技术
时间:2015-06-09 17:06:34来源:美高梅手机版登录4858 点击:




        美高梅电气网讯: 提出一种把持高压装备内部和外部温度差的方式,来预防凝露的产生,这种方式用温度传感器来替代凝露传感器,可大大进步电柜防凝露的可靠性,同时有良好的节电后果。


  要害词:高压装备防凝露;把持温度差;进步可靠性;
 
  
  一、概 述 新型高压开关柜内部空间十分紧凑,为保证在高湿地域内部绝缘程度,保证装置可靠工作,对柜内防潮、防凝露提出了更高的请求。 我国在开关柜中采取主动加热除湿把持器防止凝露已有十几年历史,这种加热除湿把持器在抗潮湿、防凝露保证高压装备可靠运行起到了积极作用,但在有的地域利用中也呈现了一些问题,例如:在南方的梅雨季节,有时开关柜内部的空气湿度较高,甚至开关柜内局部已有结露现象,由于安装在柜体内部的凝露传感器地位并没有达到凝露的水平,或者,凝露传感器长期受空气中灰尘和睦体侵蚀,使传感器的敏锐度受到影响,凝露把持器不能及时地启动加热器。致使凝露把持的作用失灵,给开关装备的安全带来要挟。
 
  依据凝露产生和预防机理,提出了一种多路温度把持装置,用把持开关柜柜内、柜外的温度差的方式来预防凝露的产生,这种方式可以大大进步开关柜防凝露的可靠性和工作寿命。用这种方式代替长期加热的驱潮方法有显明的节能后果。
 
  二、开关柜常用的防凝露除湿办法及存在问题 2.1 常用凝露传感器的工作原理 现在市场上所有的凝露传感器几乎都是同一种类型,即在一个陶瓷基板上印制一种高分子半导体电阻资料,引出两端电极,当传感器表面干燥时,分子间接触电阻小,电极两端电阻为1kΩ左右。而当高分子资料接收水分后,其内部分子空间敏捷膨胀,分子间接触电阻变大,使电极两端的电阻率大大增添。电子把持器通过测试电阻的大小来感知或预知是否产生凝露。例如HDP — 07型凝露传感器,这是一种正特征开关型元件,它对低湿度不敏感,而对高湿度敏感,在70%RH ~ 100%RH范畴内阻值变更 这种类型传感器的工作特征曲线示于图1。从图1(A)中特征曲线可以看出这种凝露传感器有二个固有的特征缺点:
\防凝露装置|避雷器|滤油机|工业除湿机|高压带电显示器闭锁装置|中性点接地保护装置|小型除湿器|

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      B。线性湿度传感器特征曲线

 
  图1 凝露传感器与线性湿度传感器特征曲线  a) 在相对湿度不高时凝露传感器有一个离散区,在这区间对相对湿度变更不敏感而且变更的阻值也不准确,其输出特征不但和相对湿度的大小有关,和露点温度也有直接关系。例如:有时我们感到到空气中湿度很大,但加热器并没有启动,这是由于传感器表面没有到达露点温度(也就是在传感器表面没有结成水珠)的缘故。 b) 由于凝露传感器必需不断地吸入或释放水分子,传感器受空气中灰尘或水份中的化学物资侵蚀后会转变敏锐度,导致防凝露的把持点呈现偏差,这时会呈现在湿度已是很高,凝露极易产生的情形下还没有启动加热器,或者加热启动后长期不会主动退出的现象,这就下降了防凝露敏锐度和可靠性。

 
  2.2 常用的二种防凝露方式 方法1:在开关柜电缆室、断路器室各安装一个铝合金加热器(一般为150W),铝合金加热器工作时,其表面温度为120℃ ~ 130℃。通过空气散热除湿,由用户依据工作环境状况人工把持加热器的投入、切除;

 
  方法2:防凝露主动除湿把持器安装在开关柜仪表室,凝露传感器安装在开关柜柜内,铝合金加热器分辨安装在开关柜电缆室、断路器室,应用凝露传感器的动作特征来主动启动加热器投入、切除。

 
  2.3 存在问题 方法1是靠人力完成加热器的投入和切除,因此应用的可操作性很差,往往会呈现两个极端情形。其一是加热投入后不关,会造成不必要耗电挥霍。其二是没有随气象变更及时启动加热器,柜内很潮湿时得不到加热除湿,一旦产生爬电、闪络会造成宏大丧失。 方法2是应用凝露传感器主动启动加热器的,也存在两个缺点。


     其一;这种凝露传感器是被动型动作器件,即必定要在空气中的水汽压力饱和时,也就是在物体表面达到露点温度,凝露产生时才会驱动加热工作。从检测凝露到打消凝露这一进程可以看出:首先要用凝露传 感器来检测到凝露(那就必定是在凝露产生时)才干启动加热器。而防凝露作为一个电柜反事故主要办法来说,接近凝露的边沿再启动加热来打消凝露,就缺乏一个预防进程。


 
  从安全、可靠的角度来看,作为一个反事故办法在可靠性上还是远远不够的。其二,如果凝露传感器安装地位不当,或者凝露传感器的表面受到灰尘或气体的侵蚀后特征已转变,虽然柜壁已有结露现象,但凝露把持器仍不能及时启动加热器投入,也会带来严重成果。 因此,为了进步可靠性,电力运行单位往往会采取一些帮助手腕来保障电柜的安全渡汛,如上海电力公司采取了进入霉雨季节就强迫长通电加热的措施。这种方式,虽然增强了防凝露的办法,但也带来了电力损耗和挥霍。

 
  三、开关柜防凝露新计划及优胜性 针对开关柜常用防凝露方式存在问题,为进步开关柜防凝露可靠性及减少电力耗费,提出了一种开关柜新鲜防凝露把持计划。


      3.1 “凝露”的基础概念及新计划根据 什么是凝露? 所谓结露现象是指柜体内壁表面温度降落到露点温度以下时,内壁表面会产生水珠凝结现象。这个现象称之为结露。结露是否产生取决于室内温度、柜内温度、相对湿度以及露点温度。


      什么是露点温度? 露点温度是指在必定温度的空气中,水蒸汽的最大含量称为[饱和水蒸汽量],此时的空气成为[饱和空气],饱和空气温度降落时,空气中的水蒸气将凝结成水珠。含有水蒸气的空气的饱和温度,称为露点温度。请参考温度、湿度、和露点的相干数据表(表1)。 表1 温度、湿度和露点的相干数据表格
 


\工业除湿机|滤油机|防凝露装置|避雷器|高压带电显示闭锁装置|变压器散热系统改造|红外可视窗口装置| 
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       图2 环境温度、凝露温度与相对湿度曲线

  从表1与图2曲线可以看出:
 
  ①在必定的温度条件下,空气中的相对湿度越高,结露的温度越是接近环境空气温度,也就是说,环境温度愈接近露点温度,凝露就越容易产生。

 
  ②不管空气中的温度如何,形成结露的露点温度始终是低于环境温度。例如:空气温度20度、相对湿度60%时,结露的温度为12度。

 
  从凝露产活力理与表1、图2我们可以得出结论: ① 要想防止凝露的产生,必需使不容许产生凝露部位的表面温度始终高于其周边的环境温度。② 对开关装备而言,为防止开关柜内部产生凝露,只要坚持开关柜体内部的温度始终高于外部环境温度即可。


     描写这一原理在生涯中的现象就是:夏天从冰箱中取出一杯冰水,在水杯表面马上就会结露。而从高于环境温度的保温箱中拿出一杯热水时,杯子表面是不可能结露的。

 
  开关装备内部产生凝露引起爬电、闪络事故,一般产生在以下几种情形:
 
  ① 地域湿度高,气象温度变更大,开关柜底部潮湿,有的电缆沟甚至有积水;
 
  ② 有的开关柜在地下室,湿度高,柜体内温度特殊是接近地面的温度低于环境温度;
 
  ③ 有的装备处于暂时停运状况,电柜内小环境温度就比周围环境温度低,在其表面就极易形成结露,在这种情形下,一旦送电投运,事故就随之产生。

 
  3.2 开关柜防凝露新技巧计划 依据上面剖析,只要我们使开关柜内部的温度始终坚持高于柜外部的环境温度,且尽量下降柜体内部的相对湿度,就完整可以预防柜内发生凝露。 为了确保柜内温度始终坚持高于柜外部的环境温度,又要满足节电目标,防凝露新计划的把持仪表将撤消现有风行的凝露传感器,应用多个温度传感器,一个测柜体外温度;一个安装在柜壁,测量柜壁温度;其余的测柜体内部各隔室的温度,通过CPU智能化把持加热器的投切来调节柜内温度,使开关柜内部要防凝露的部位的温度始终比柜外环境温度至少高2℃~3℃,使之不具备凝露产生的条件,起到预防凝露的作用。

 
  美高梅电气网讯当柜体内外有2℃~3℃ 温差时就结束加热。当柜体内外温差低于2℃~3℃时就启动加热器。由于柜内环境容积小,到达这个温差所需的加热功率和柜内隔仓的容积的大小有关; 电柜内部空间不同容积的升温/降温模仿实测实验 1、电柜空间容积:1.1m3 加热功率:150W 2、柜空间容积:0.5m3 加热功:150W 柜外环境温度:17.2℃ 柜外环境温度:17.2℃ 柜内环境起始温度:17.3℃ 柜内环境起始温度:17.4℃ 加热器通电起始时光10:12(开端加热) 加热器通电起始时光14:10(开端加热) 柜内升温达到增高3℃时光10:40(结束加热) 柜内升温达到增高3℃时光14:18(结束加热) 柜内降温到比环境温度高1℃的时光11:12 柜内降温到比环境温度高1℃的时光14:43


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       从以上试验曲线可以看出:
  ① 10kV开关柜母线室内部空间按0.5 m3空间容积模仿,加热到比柜外升高3℃时约需8分钟。结束加热后退回到温差1℃时约需25分钟。如果依照这个时光把持加热器投入、退出循环加热,坚持电柜内部空间温度比柜外高1~3℃,加热投入的时光约是1 : 3。 ② 35kV开关柜内母线室容积可以用1.1 m3空间来近似模仿。从曲线可以看出,坚持柜内比柜外温度高1~3℃,须要加热器投入、退出的时光约为1:1。
 
  ③ 按把持温差1~3的范畴,0.5 m3空间时加热投入的时光是1/4,按1.1 m3盘算,加热器投入时光是1/2。
 
  ④ 如果电柜运行时发生一些热量的话,也可以作为加热功率的一部分,加热时光可能还会大大缩短。因此,用150W加热器,用温差把持防凝露,对于10kV开关柜至少可节俭3/4的加热功耗,对于35kV开关柜至少可节俭1/2的加热功耗。 为了进一步进步防潮、防凝露的可靠性,还可以在每台防凝露把持仪表中增添线性测量的相对湿度度传感器。把持仪表可在监测、温度、温差的同时,CPU还可以测量显示柜内的相对湿度。依据多种参数来判别、把持电柜内部的相对湿度(超过65%RH时启动加热),进一步进步驱潮和防凝露才能。
 
  四、结 论
  1. 我国电力体系采取主动加热除湿把持器已有十几年的历史,主动加热除湿把持器在电力体系的高压装备运行中起到了抗潮湿、防凝露的积极作用。但在有的地域的利用中也会呈现一些后果不幻想的状态,剖析其原因,在很大水平上就是因为凝露传感器其特征的局限性和应用环境的影响,致使把持敏锐度、精度发生较大偏差而引起。
 
  2. 有效地解决原主动加热除湿把持计划存在的敏锐度、精度、应用寿命、电能耗费和可靠性等问题,使防凝露把持技巧在安全、可靠、节能方面上新台阶、施展新效能。 3. 由于新计划把被动防止凝露方法,转变为自动防止凝露,无疑增添了开关柜防凝露的可靠性;另外,从传感器寿命来说,温度传感器的应用寿命是凝露传感器寿命的数十倍,防凝露把持体系的工作寿命和可靠性将大大增添。





  (来源:www.sxsepri.com)


  
 

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