一种变电站开关柜除湿系统的制作方法

本技术涉及变电站的，尤其是涉及一种变电站开关柜除湿系统。

背景技术：

1、变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。从线路送来的高压电源先到高压开关柜，高压开关柜中有断路器来关合或断开供电线路电源，并有电量、电压和电流等计量表计；从高压开关柜馈线至变压器，经过变压器降压后送到低压开关柜，低压开关柜中也有各种表计，并有馈电线路至各负荷用户。如果是民用电，从低压开关柜出来的线路还要经过配电箱分成多路线路至各家各户。

2、变电站开关柜、端子箱的除湿加热系统虽然是系统辅助设备，却直接关系到变电站一次设备的安全运行。据不完全统计，每年开关柜、环网柜及端子箱因除湿加热系统老化故障，或设计缺陷导致的设备柜体受潮，进而引发放电闪络跳闸的事故屡见不鲜。近几年，各单位与企业在柜体除湿加热方面花费的人力物力越来越多，然而收效甚微。一个10千伏的中置柜，加热器有2-4个，每个功率100-200w，年运行时间在3000小时以上，按平均功率400w计算，年耗电1200度，由此可知数十个间隔的柜体加热器，能耗就与全站照明能耗相差无几。

3、例如采取强化封堵虽然解决了底部潮气入侵，但结实的硅橡胶却令以后的增放电缆困难大增，最后往往还是靠增加加热器数量与功率解决，然而这又导致了极大的能源消耗，与国家提倡的低碳发展大局不符。另外，大功率加热器带来温升过高，其二次电源线容易烧损烧断，温控器损坏率也高，导致很大的维修成本，同时在低温潮湿季节，还大量占用运行人员巡视时间与精力。由于大部分高压柜体的加热器无法带电更换，其一旦烧坏在阴雨季节很容易导致内部放电，必须短期内停电更换，而10-35kv馈线非计划停电导致的经济损失十分惊人，这就迫使现有开关柜的除湿加热技术必须引起极大重视，下大力气攻关，实现节能降本与除湿效果的同步提升。

技术实现思路

1、为了提高变电站开关柜节能除湿的效果，本技术提供一种变电站开关柜除湿系统。

2、本技术提供的一种变电站开关柜除湿系统，采用如下的技术方案：

3、一种变电站开关柜除湿系统，包括温湿度控制模块、热空气采集盒、导气管、管道风机、电场采集板、高压硅堆和静电除尘板；

4、所述温湿度控制模块，设于变电站开关室内部，包括用于检测温度和湿度的传感器；

5、所述热空气采集盒，包括热空气采集口和热空气输出口，所述热空气采集口朝向变压器的散热器处；

6、所述导气管，一端连通所述热空气采集盒的热空气输出口，另一端连通至开关柜内；

7、所述管道风机，所述管道风机串联至所述导气管回路中；所述管道风机的电源端电连接至所述温湿度控制模块的控制电源输出端；所述温湿度控制模块用于根据传感器检测的温湿度的情况，控制管道风机的工作状态；

8、所述电场采集板设置在变压器的顶部靠近高压套管处；所述电场采集板电连接至所述高压硅堆；

9、所述静电除尘板设置于所述热空气采集盒的内部，且电连接至所述高压硅堆。

10、通过采用上述技术方案，变压器顶部散热器，用于热传递输出变压器内部的热空气，将热空气采集后，并通过泵送的方式输入至开关柜内，从而有利于驱除开关柜内的潮湿空气，有利于实现热量的利用，节省除湿的成本；电场采集板，采集变压器顶部高压套管的高压电场，并利用高压硅堆将交流电场变为直流电场，形成杂散电场，在静电除尘板上实现静电除尘的效果，从而有利于提高泵送的热空气的洁净程度，有利于减少灰尘对开关柜的负面影响；因此，不需要额外能耗，还可降低变电站对外部的杂散电磁辐射。

11、可选地，所述静电除尘板上设置有载电荷吸尘材料层，所述载电荷吸尘材料层滑动连接至所述静电除尘板上，且所述静电除尘板上设置有用于带动所述载电荷吸尘材料层滑动的驱动组件。

12、通过采用上述技术方案，载电荷吸尘材料层滑动摩擦的动作会有利于使得载电荷吸尘材料层上带有电荷，且摩擦的动作也会产生电荷，从而使得静电更加容易被吸附至载电荷吸尘材料层上；此外，利用驱动组件虽然会消耗电能，但是驱动材料层转动所消耗的电能是远远小于单独对开关柜进行除湿所消耗的电能要多，因此，从整体耗电节能的角度对比分析，本系统的整体效果还是节能的。

13、可选地，所述驱动组件包括驱动电机和驱动辊，所述驱动辊转动连接于所述热空气采集盒内，所述驱动电机固定安装于所述热空气采集盒内，且所述驱动电机的动力输出轴同轴固定连接于所述驱动辊；所述载电荷吸尘材料层呈带状，且绕设于所述驱动辊和所述静电除尘板的外侧，且所述载电荷吸尘材料层滑动摩擦于所述静电除尘板靠近所述热空气采集口的一侧。

14、通过采用上述技术方案，采用驱动辊的方式带动带状的载电荷吸尘材料层滑动，使得载电荷吸尘材料层在吸附灰尘的过程中可以更换吸附面，相比于静态的吸附板，有利于增大灰尘的吸附面积，提高静电除尘的效果；此外，采用动态的载电荷吸尘材料层，可以使得载电荷吸尘材料层与静电除尘板之间产生摩擦，提高载电荷吸尘材料层的载电荷能力，从而提高静电除尘的效果。

15、可选地，所述热空气采集盒内还设置有清理组件，所述清理组件设于所述静电除尘板的侧边；所述清理组件包括刷具和集尘槽，所述刷具设置于所述静电除尘板上或所述热空气采集盒内，用于抵接至所述载电荷吸尘材料层的外侧面，所述集尘槽位于所述刷具和所述静电除尘板侧边的下方。

16、通过采用上述技术方案，刷具将载电荷吸尘材料层的外侧面的灰尘及时清理，使得载电荷吸尘材料层波保持洁净，从而有利于更好的吸附灰尘；刷具刷载电荷吸尘材料层的动作增加了载电荷吸尘材料层上携带电荷的活性程度，从而更加容易吸附更多的灰尘，进而有利于保证热空气的洁净程度；另外，刷具在接触载电荷吸尘材料层的过程中也会带有电荷，当刷去载电荷吸尘材料层上带电灰尘后，带电荷的灰尘会沿着刷具移动，从而不容易产生飞尘，当灰尘在刷子上堆积到一定程度后，会掉落至下方的集尘槽内，便于工作人员的及时清理。

17、可选地，所述刷具远离所述载电荷吸尘材料层的一侧设置有导向部，所述导向部朝向所述集尘槽方向导向。

18、通过采用上述技术方案，当带电荷的灰尘沿着刷具堆积到一定程度时，可以沿着导向部掉落至集尘槽内，从而有利于减少刷具上的灰尘堆积，提高静电除尘的效果，延长载电荷吸尘材料层的更换周期。

19、可选地，所述驱动辊位于所述静电除尘板远离所述清理组件的一侧边，且所述驱动辊上所述载电荷吸尘材料层的顶部高于所述静电除尘板的顶部。

20、通过采用上述技术方案，刷具位于载电荷吸尘材料层的低端一侧，有利于使得载电荷吸尘材料层在运动的过程中，灰尘预朝向刷具倾斜，因此更加有利于灰尘的收集；另一方面，驱动辊的设置使得载电荷吸尘材料层相比于静电除尘板，增大了静电吸附的面积，从而有利于更好的吸附灰尘。

21、可选地，所述变电站开关室内部设置有气体分析仪，所述气体分析仪用于采集特征气体；所述特征气体包括tvoc、臭氧和氮氧化物气体；当任一所述特征气体的浓度超过预设值时，系统报警。

22、通过采用上述技术方案，气体分析仪还具备可检测开关柜设备早期异常的能力，开关柜由于无法频繁带电开启，内部发热放电等隐患无法第一时间发现，采用内置红外或紫外等在线监测手段则费用高昂，本系统可以利用开关柜排出的内部空气，通过气体分析仪检测是否存在异常开关柜；当发现存在异常气体后，如果是voc气体，可能是柜体内部发热烧焦，如果是臭氧或氮氧化物，则可能是放电。

23、可选地，所述导气管上串联有过滤件，所述过滤件位于所述管道风机和所述热空气采集盒之间。

24、通过采用上述技术方案，过滤件有利于进一步提高热空气的洁净程度，且位于管道风机之前，有利于减少灰尘对管道风机的负面影响，延长管道风机的使用寿命。

25、可选地，所述变电站开关室内设置有多个开关柜，所述导气管连通至所述开关柜的一端分成多个支路，每个所述支路连通至对应的所述开关柜内，且每个所述支路上设置有热空气阀门，所述热空气阀门受控连接至所述温湿度控制模块。

26、通过采用上述技术方案，由于开关柜内有较多的电路接线结构，将空气精准泵送至多个开关柜内，相比于直接泵送至开关室内，有利于提高热空气的利用效率，提高除湿的效果。当发现存在异常气体后，如果是voc气体，可能是柜体内部发热烧焦，如果是臭氧或氮氧化物，则可能是放电。此时只要分批次隔离每个开关柜的热空气阀门，就可逐步排除正常开关柜，最后发现异常的开关柜，实现了极低成本、无需改动开关设备的开关柜内部异常检测技术，有力提升了变电站的运行可靠性与安全性。通过设置气体分析仪，对开关柜内的气体状态进行监控，以及时发现问题，从而有利于保证开关柜的安全性。

27、可选地，所述开关室的底部设置有进风口，所述进风口处通过通风机与电缆井连通，所述通风机受控连接于所述温湿度控制模块。

28、通过采用上述技术方案，利用传感器实时检测开关室内的温湿度情况，控制通风机的工作状态；比如当泵送的热空气温度过高时，可以利用电缆井的冷空气，调节开关室内的温度，从而有利于防止开关柜内的温度过高。

29、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

30、1、采用微正压热干燥空气注入开关柜等方式，实现开关柜内部潮湿空气的主动驱除，可有效避免湿气淤积，达到较好的除湿效果；

31、2、从变压器顶部散热器取得热空气，又采用独特的高压硅堆半波整流，通过电场采集板采集变压器顶部高压套管处的高压电场，将交流电场变为直流静电场，加载于热空气采集盒内部，从而利用变压器的杂散电场实现静电除尘，对注入开关柜的热空气洁净化，同时又不需要额外能耗，还可降低变电站对外部的杂散电磁辐射；

32、3、通过气体分析仪检测开关柜是否存在异常，实现了极低成本、无需改动开关设备的开关柜内部的异常检测技术，有力提升了变电站的运行可靠性与安全性。