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高壓鼓風(fēng)機(jī)及加熱器自動控制原理
點擊次數(shù)：2661 發(fā)布時間：2013-5-20
變電站高壓鼓風(fēng)機(jī)溫濕度對設(shè)備的平安運轉(zhuǎn)有著重要的影響。目前請求將高壓鼓風(fēng)機(jī)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(shè)備發(fā)熱、元件壽命縮短等問題。濕渡過低易產(chǎn)生靜電，靜電的積聚可能使二次設(shè)備的電子元件直接損壞，以至惹起維護(hù)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(zhì)與絕緣資料長期互相作用會極大降低設(shè)備的絕緣性能并且當(dāng)濕度到達(dá)凝露點時濕空氣會凝結(jié)成水滴，惹起短路或直流接地等毛病的發(fā)作，嚴(yán)重要挾設(shè)備的平安運轉(zhuǎn)。
1高壓鼓風(fēng)機(jī)除濕現(xiàn)狀
渭南供電局330kV羅夫變電站35kV高壓鼓風(fēng)機(jī)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(jīng)常越過規(guī)則的上限值；高壓鼓風(fēng)機(jī)母線等設(shè)備封鎖在高壓柜內(nèi)，空氣流通不暢，在迎峰度夏期間，電網(wǎng)負(fù)荷大、環(huán)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(jī)、高壓鼓風(fēng)機(jī)及加熱器對高壓鼓風(fēng)機(jī)溫濕度停止控制，但效果不是很理想。這是由于除濕機(jī)可依據(jù)設(shè)定的濕度值自動停止除濕，但高壓鼓風(fēng)機(jī)和加熱器投退還是依托值班員手動停止控制，無法充沛發(fā)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：
?。?）值班員無法實時地依據(jù)室內(nèi)、外溫濕度的變化及時開啟和關(guān)閉高壓鼓風(fēng)機(jī)及加熱器；
?。?）手動開啟高壓鼓風(fēng)機(jī)后若不能及時關(guān)休會使高壓鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)長期運轉(zhuǎn)，發(fā)熱嚴(yán)重，極大縮短高壓鼓風(fēng)機(jī)的運用壽命，降低風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)的牢靠性。
?。?）隨著無人值守變電站的不時改造和投入運轉(zhuǎn)，高壓鼓風(fēng)機(jī)高壓鼓風(fēng)機(jī)和加熱器手動控制方式無法滿足現(xiàn)有設(shè)備的運轉(zhuǎn)需求。
2高壓鼓風(fēng)機(jī)及加熱器控制安裝設(shè)計
2．1原理及控制戰(zhàn)略
文中設(shè)計了基于STC89C52單片機(jī)為處置器的控制安裝。安裝由電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、顯現(xiàn)模塊、風(fēng)機(jī)及加熱器控制模塊組成。原理如圖2所示。
數(shù)據(jù)采集模塊選用進(jìn)口高精度傳感器對室內(nèi)外溫濕度停止采集，每秒鐘向單片機(jī)上傳一次數(shù)據(jù)，單片機(jī)對數(shù)據(jù)停止統(tǒng)計、剖析、計算。依據(jù)計算出的結(jié)果控制高壓鼓風(fēng)機(jī)和加熱器的開啟和關(guān)閉。控制戰(zhàn)略如下：
?。?）高壓鼓風(fēng)機(jī)控制。當(dāng)室內(nèi)濕度值高于40％且室外濕度值比室內(nèi)低10％時，處置器發(fā)出指令啟動風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)。當(dāng)室內(nèi)外濕度相同時關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
當(dāng)室內(nèi)溫度高于30℃時開啟通風(fēng)，低于10℃時關(guān)閉通風(fēng)，風(fēng)機(jī)連續(xù)運轉(zhuǎn)3h后若室內(nèi)濕度還未到達(dá)設(shè)定的停運值，單片時機(jī)發(fā)出指令控制風(fēng)機(jī)停運20min，然后再次啟動，如此循環(huán)，直到室內(nèi)濕度值到達(dá)規(guī)則值，防止因電機(jī)長期運轉(zhuǎn)發(fā)熱形成損壞。
當(dāng)室外濕度值低于75％時，每天中午十點啟動通風(fēng)，運轉(zhuǎn)15min自動關(guān)閉。改善高壓鼓風(fēng)機(jī)室內(nèi)空氣，有利于值班人員巡視。
?。?）加熱器控制。當(dāng)室內(nèi)溫度低于5℃時啟動加熱器運轉(zhuǎn)，高于30℃時關(guān)閉加熱器。當(dāng)室內(nèi)濕度超越75％時啟動風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)，低于50％時關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
2．2硬件選擇及設(shè)計
330kV變電站電壓等級高、電磁干擾強(qiáng)，因而處置器選用了宏晶公司消費的STC89C52單片機(jī)，該機(jī)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(tǒng)停止供電，這使得供電電壓穩(wěn)定并且交流與直流、強(qiáng)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(shù)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(fēng)機(jī)電纜溝道引出采集戶外溫濕度。當(dāng)溫、濕度到達(dá)處置器設(shè)定的動作值時，處置器經(jīng)過I／O口發(fā)出控制指令控制風(fēng)機(jī)的開啟和關(guān)閉?？刂齐娐啡鐖D3所示。經(jīng)過LCD溫濕度及風(fēng)機(jī)動作等參數(shù)和信息停止顯現(xiàn)，并可用按鍵對其停止修正、設(shè)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(qiáng)、牢靠性高。
2．3軟件系統(tǒng)設(shè)計
安裝中采用C言語停止軟件編寫，以模塊化設(shè)計為思想，易于移植、擴(kuò)大與維護(hù)。為了進(jìn)步安裝運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和牢靠性，程序在初始化和運轉(zhuǎn)中不時對各重要外圍模塊的工作狀態(tài)停止監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常后能很快地對系統(tǒng)停止復(fù)位，對數(shù)據(jù)停止備份并發(fā)出異常告警。軟件中設(shè)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(fù)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(fēng)機(jī)內(nèi)，并聯(lián)于現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)控制接觸器CJ10—10旁，不影響目前對風(fēng)機(jī)的手動控制。滿足了文獻(xiàn)“除濕加熱安裝應(yīng)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(dāng)室內(nèi)外濕度差到達(dá)設(shè)定值后，風(fēng)機(jī)自動開啟和關(guān)閉，在濕度值低于75％時，每天10：00風(fēng)機(jī)自動開啟15min然后自動關(guān)閉，改善高壓鼓風(fēng)機(jī)空氣的質(zhì)量，為值班人員10：00對高壓鼓風(fēng)機(jī)停止巡視提供了良好環(huán)境。這四天里由于室內(nèi)溫度未到達(dá)設(shè)定值，因而加熱器未自動啟動。
本安裝在羅夫變高壓鼓風(fēng)機(jī)現(xiàn)場運轉(zhuǎn)中，功用及各項參數(shù)均根本到達(dá)請求，運轉(zhuǎn)狀況比擬穩(wěn)定。
4完畢語
文中設(shè)計了基于STC89C52單片機(jī)的高壓鼓風(fēng)機(jī)和加熱器自動控制安裝，可依據(jù)室內(nèi)外溫濕度的變化實時地開啟高壓鼓風(fēng)機(jī)及加熱器，該安裝在羅夫變電站運轉(zhuǎn)后進(jìn)步了高壓鼓風(fēng)機(jī)的除濕降溫效果，減輕了值班人員的擔(dān)負(fù)，為無人值守變電站的進(jìn)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(jìn)一步研討和探究：1）風(fēng)機(jī)啟動的室內(nèi)外溫濕度差值等參數(shù)目前尚無標(biāo)準(zhǔn)明白規(guī)則，現(xiàn)場運轉(zhuǎn)中需不時停止調(diào)整校驗。2）分離變電站運轉(zhuǎn)狀況，經(jīng)過實驗剖析現(xiàn)有的空調(diào)、除濕機(jī)、高壓鼓風(fēng)機(jī)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(qū)別，依此制定出一套綜合的優(yōu)化控制計劃。完成對高壓鼓風(fēng)機(jī)溫濕度的*控制。
1高壓鼓風(fēng)機(jī)除濕現(xiàn)狀
渭南供電局330kV羅夫變電站35kV高壓鼓風(fēng)機(jī)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(jīng)常越過規(guī)則的上限值；高壓鼓風(fēng)機(jī)母線等設(shè)備封鎖在高壓柜內(nèi)，空氣流通不暢，在迎峰度夏期間，電網(wǎng)負(fù)荷大、環(huán)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(jī)、高壓鼓風(fēng)機(jī)及加熱器對高壓鼓風(fēng)機(jī)溫濕度停止控制，但效果不是很理想。這是由于除濕機(jī)可依據(jù)設(shè)定的濕度值自動停止除濕，但高壓鼓風(fēng)機(jī)和加熱器投退還是依托值班員手動停止控制，無法充沛發(fā)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：
?。?）值班員無法實時地依據(jù)室內(nèi)、外溫濕度的變化及時開啟和關(guān)閉高壓鼓風(fēng)機(jī)及加熱器；
?。?）手動開啟高壓鼓風(fēng)機(jī)后若不能及時關(guān)休會使高壓鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)長期運轉(zhuǎn)，發(fā)熱嚴(yán)重，極大縮短高壓鼓風(fēng)機(jī)的運用壽命，降低風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)的牢靠性。
?。?）隨著無人值守變電站的不時改造和投入運轉(zhuǎn)，高壓鼓風(fēng)機(jī)高壓鼓風(fēng)機(jī)和加熱器手動控制方式無法滿足現(xiàn)有設(shè)備的運轉(zhuǎn)需求。
2高壓鼓風(fēng)機(jī)及加熱器控制安裝設(shè)計
2．1原理及控制戰(zhàn)略
文中設(shè)計了基于STC89C52單片機(jī)為處置器的控制安裝。安裝由電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、顯現(xiàn)模塊、風(fēng)機(jī)及加熱器控制模塊組成。原理如圖2所示。
數(shù)據(jù)采集模塊選用進(jìn)口高精度傳感器對室內(nèi)外溫濕度停止采集，每秒鐘向單片機(jī)上傳一次數(shù)據(jù)，單片機(jī)對數(shù)據(jù)停止統(tǒng)計、剖析、計算。依據(jù)計算出的結(jié)果控制高壓鼓風(fēng)機(jī)和加熱器的開啟和關(guān)閉。控制戰(zhàn)略如下：
?。?）高壓鼓風(fēng)機(jī)控制。當(dāng)室內(nèi)濕度值高于40％且室外濕度值比室內(nèi)低10％時，處置器發(fā)出指令啟動風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)。當(dāng)室內(nèi)外濕度相同時關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
當(dāng)室內(nèi)溫度高于30℃時開啟通風(fēng)，低于10℃時關(guān)閉通風(fēng)，風(fēng)機(jī)連續(xù)運轉(zhuǎn)3h后若室內(nèi)濕度還未到達(dá)設(shè)定的停運值，單片時機(jī)發(fā)出指令控制風(fēng)機(jī)停運20min，然后再次啟動，如此循環(huán)，直到室內(nèi)濕度值到達(dá)規(guī)則值，防止因電機(jī)長期運轉(zhuǎn)發(fā)熱形成損壞。
當(dāng)室外濕度值低于75％時，每天中午十點啟動通風(fēng)，運轉(zhuǎn)15min自動關(guān)閉。改善高壓鼓風(fēng)機(jī)室內(nèi)空氣，有利于值班人員巡視。
?。?）加熱器控制。當(dāng)室內(nèi)溫度低于5℃時啟動加熱器運轉(zhuǎn)，高于30℃時關(guān)閉加熱器。當(dāng)室內(nèi)濕度超越75％時啟動風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)，低于50％時關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
2．2硬件選擇及設(shè)計
330kV變電站電壓等級高、電磁干擾強(qiáng)，因而處置器選用了宏晶公司消費的STC89C52單片機(jī)，該機(jī)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(tǒng)停止供電，這使得供電電壓穩(wěn)定并且交流與直流、強(qiáng)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(shù)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(fēng)機(jī)電纜溝道引出采集戶外溫濕度。當(dāng)溫、濕度到達(dá)處置器設(shè)定的動作值時，處置器經(jīng)過I／O口發(fā)出控制指令控制風(fēng)機(jī)的開啟和關(guān)閉?？刂齐娐啡鐖D3所示。經(jīng)過LCD溫濕度及風(fēng)機(jī)動作等參數(shù)和信息停止顯現(xiàn)，并可用按鍵對其停止修正、設(shè)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(qiáng)、牢靠性高。
2．3軟件系統(tǒng)設(shè)計
安裝中采用C言語停止軟件編寫，以模塊化設(shè)計為思想，易于移植、擴(kuò)大與維護(hù)。為了進(jìn)步安裝運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和牢靠性，程序在初始化和運轉(zhuǎn)中不時對各重要外圍模塊的工作狀態(tài)停止監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常后能很快地對系統(tǒng)停止復(fù)位，對數(shù)據(jù)停止備份并發(fā)出異常告警。軟件中設(shè)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(fù)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(fēng)機(jī)內(nèi)，并聯(lián)于現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)控制接觸器CJ10—10旁，不影響目前對風(fēng)機(jī)的手動控制。滿足了文獻(xiàn)“除濕加熱安裝應(yīng)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(dāng)室內(nèi)外濕度差到達(dá)設(shè)定值后，風(fēng)機(jī)自動開啟和關(guān)閉，在濕度值低于75％時，每天10：00風(fēng)機(jī)自動開啟15min然后自動關(guān)閉，改善高壓鼓風(fēng)機(jī)空氣的質(zhì)量，為值班人員10：00對高壓鼓風(fēng)機(jī)停止巡視提供了良好環(huán)境。這四天里由于室內(nèi)溫度未到達(dá)設(shè)定值，因而加熱器未自動啟動。
本安裝在羅夫變高壓鼓風(fēng)機(jī)現(xiàn)場運轉(zhuǎn)中，功用及各項參數(shù)均根本到達(dá)請求，運轉(zhuǎn)狀況比擬穩(wěn)定。
4完畢語
文中設(shè)計了基于STC89C52單片機(jī)的高壓鼓風(fēng)機(jī)和加熱器自動控制安裝，可依據(jù)室內(nèi)外溫濕度的變化實時地開啟高壓鼓風(fēng)機(jī)及加熱器，該安裝在羅夫變電站運轉(zhuǎn)后進(jìn)步了高壓鼓風(fēng)機(jī)的除濕降溫效果，減輕了值班人員的擔(dān)負(fù)，為無人值守變電站的進(jìn)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(jìn)一步研討和探究：1）風(fēng)機(jī)啟動的室內(nèi)外溫濕度差值等參數(shù)目前尚無標(biāo)準(zhǔn)明白規(guī)則，現(xiàn)場運轉(zhuǎn)中需不時停止調(diào)整校驗。2）分離變電站運轉(zhuǎn)狀況，經(jīng)過實驗剖析現(xiàn)有的空調(diào)、除濕機(jī)、高壓鼓風(fēng)機(jī)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(qū)別，依此制定出一套綜合的優(yōu)化控制計劃。完成對高壓鼓風(fēng)機(jī)溫濕度的*控制。