陶為明，宋克東，黃云龍，閔小奎，陳志文

(1.安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學院，安徽 合肥 230051；2.國網(wǎng)安徽省電力有限公司合肥供電公司，安徽 合肥 230022；3.合肥聚馬工程技術(shù)有限公司，安徽 合肥 230000)

0 引言

開閉所是配電網(wǎng)底層最基本的單元，是電力由高壓向低壓輸送的關鍵環(huán)節(jié)之一。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城區(qū)土地可謂寸土寸金，能提供給供電設備使用的空間往往是小區(qū)的地下室，使得地下開閉所數(shù)量逐年增加。地下開閉所空間狹小，空氣無法形成對流；同時地下室電纜溝中很容易出現(xiàn)滲水或積水現(xiàn)象，加上電纜管、溝封堵不嚴實，造成地下開閉所及開關柜內(nèi)潮氣重、濕度大。當開關柜壁的溫度低于濕空氣的露點溫度時，就會形成凝露。

當前，大部分開閉所都是無人值守，凝露使電氣設備產(chǎn)生的放電現(xiàn)象通常不會被及時發(fā)現(xiàn)和處理，對供電安全造成威脅。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，控制電纜溝內(nèi)的濕度是解決開關柜凝露問題的重中之重。為此設計出一套濕度測量裝置來監(jiān)測開閉所內(nèi)電纜溝的濕度；當濕度超出設定值時，啟動開閉所內(nèi)的濕度控制設備，將電纜溝內(nèi)的濕度控制在合理范圍內(nèi)，實現(xiàn)開閉所濕度的自動控制。

1 電纜溝通風系統(tǒng)

電纜溝作為電纜的通道，因其所處位置不同會出現(xiàn)不同程度的濕氣。當電纜發(fā)熱時，加熱溝內(nèi)的濕空氣，濕熱空氣因煙囪效應沿著電纜向上擴散到電氣柜內(nèi)，遇到冷的電氣柜壁便會產(chǎn)生凝露。在特別潮濕的情況下，電氣柜內(nèi)裸露的金屬接頭甚至會產(chǎn)生放電現(xiàn)象。

為了從根源上解決凝露問題，可以在電纜溝內(nèi)構(gòu)建風道，風道的構(gòu)建在比對了圖1所示的3種方案的實驗數(shù)據(jù)后，選擇了溝內(nèi)向溝外排風的最佳方案(見圖1(c))。在地排風裝置的設計上，采用如圖2所示結(jié)構(gòu)。該地排風裝置下設LED照明，可利用裝置上的觀察窗查看電纜溝內(nèi)的積水情況；地排風裝置裝設功率190 W、風量4 800 m3/h的矮桶式軸流風機。電纜溝通風系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

電纜溝通風系統(tǒng)構(gòu)成風道后會在電氣柜組下方形成一定的負壓，不僅能抑制電纜溝內(nèi)的濕熱空氣上行，還可將開關柜內(nèi)的空氣導入電纜溝，防止凝露的產(chǎn)生。同時，由地排風裝置將電纜溝內(nèi)的濕空氣鼓入到開閉所內(nèi)，可通過開閉所的除濕裝置將環(huán)境濕度降低到安全范圍以內(nèi)。

2 監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)采集點的選擇非常關鍵。在電氣柜組接近電纜過線口附近設置溫濕度的采集點(見圖3)，可以有效監(jiān)控此處空氣流的溫濕度狀況。

結(jié)合濕度觸發(fā)控制和定時控制2種不同的形式，設計智能防凝露監(jiān)控系統(tǒng)。下位機采用西門子S7-200 PLC結(jié)合模擬量擴展模塊，上位機采用北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司的MCGS觸摸屏進行監(jiān)控。

監(jiān)控畫面中可以設置排濕和除濕的閾值、每次排濕和除濕的時間等參數(shù)；同時結(jié)合現(xiàn)場的需要，可以進行手動控制。閾值的選擇和時間的設定可結(jié)合現(xiàn)場的實際經(jīng)驗來確定。

圖1 電纜溝風道構(gòu)建方案

圖2 電纜溝地排風裝置

圖3 電纜溝通風系統(tǒng)示意

3 應用效果

為了驗證裝置的應用效果，選取5個開閉所進行改造并做了驗證性實驗，實驗數(shù)據(jù)如表1所示。

由表1中測得數(shù)據(jù)顯示，智能防凝露裝置有效抑制了凝露的產(chǎn)生。

表1 產(chǎn)品應用效果對比

4 結(jié)束語

開閉所智能防凝露裝置的應用提高了開閉所的運行管理水平和質(zhì)量，為供電安全提供了保障，具有非常廣泛的實用價值和意義。本論文所述裝置及系統(tǒng)已獲國家專利。