變電站溫濕度控制器斷線報警分析

周興福，韋　良，劉　洋，毛純純，張德才

（國網山東省電力公司濟南供電公司，濟南　250001）

變電站溫濕度控制器斷線報警分析

周興福，韋良，劉洋，毛純純，張德才

（國網山東省電力公司濟南供電公司，濟南250001）

變電站溫濕度控制器斷線報警可能導致溫控器退出運行，使溫控器的實際投入率降低。以濟南電網為例，深入分析溫濕度控制器斷線報警的原因，充分考慮濟南地區氣候特點，對其設計原理和整定值的優化提出改進措施，解決溫濕度控制器投入率較低的問題，使二次機構能夠有效地避免溫度和濕度的影響，確保變電設備的安全穩定運行。

溫濕度控制器；斷線報警；整定值；加熱器

0　引言

目前變電站投入的加熱器大部分都是采用溫濕度控制器進行智能控制［1-5］，該控制器可以隨著環境溫度和濕度的變化自動投入和切除加熱器［1-2］，既保證了運行設備的安全又減少了加熱器長期投入帶來的電能損耗。因此，溫濕度控制器的正常投入和穩定運行對于保障電力設備的安全運行具有重大意義［3-5］。

1　溫濕度控制器報警現狀

目前濟南電網變電站大部分機構箱、端子箱、匯控柜均設計安裝了溫濕度控制器，溫濕度控制器大多采用某公司ZWS-5000型，在實際運行中，由于溫控器經常發出異常信號，使個別溫控器逐步退出運行，導致溫控器實際投入率僅為80%左右。

溫濕度控制器報警信號包括 “加熱器斷線告警”、“超溫報警”、“加熱器空開跳閘”信號。運維人員統計了2014年7—12月間所轄區域內溫濕度控制器報警情況，3種報警信號共發生123次，其中“超溫報警”1次，“加熱器空開跳閘”2次，經到站檢查兩種信號均為正常發出。“加熱器斷線”信號發出120次，到站檢查僅有3次是正常報警信號，其他117次均為誤發信號。“加熱器斷線”報警是無法復歸的，只能匯報調度后拉開該設備電源開關，而此溫濕度控制器無法再次投入運行，因此誤發“加熱器斷線”報警信號是造成溫濕度控器退出運行造成該類設備投入率低的主要原因。

2　原因分析

2.1負載接線不合理

溫濕度控制器可接溫度和濕度傳感器兩路輸入信號，輸出兩路交流負載。溫度和濕度控制定值共兩組，分別控制兩路負載輸出。面板有負載1、負載2、斷線告警、溫度、濕度5個告警燈，背板20個接線端子，如圖1、圖2所示，可遠傳斷線告警和超溫告警信號。當溫度或濕度達到啟動定值時，控制器會自動啟動兩路負載輸出回路，并自動檢測負載電路中是否有電流存在，以此判斷此負載電路是否存在斷線。

圖1　溫濕度控制器面板

圖2　溫濕度控制器背板

為了適應本地設備運行要求，所轄變電站內溫濕度控制器大多為一個控制器帶一路負載，且溫濕度控制器兩路負載使用相同的整定值。溫濕度控制器兩路輸出負載回路中只有一路接加熱器負載，另外一路斷開空載，當環境溫濕度達到整定值之后，兩路負載輸出均被啟動，由于未接負載的那一路因接線斷開處于空載狀態，溫濕度控制器檢測不到負載電路中的電流而報“加熱器斷線”告警，其原理如圖3所示。

圖3　加熱器斷線信號原理

2.2整定值錯誤

溫濕度控制器設置有“啟動溫度”、“停止溫度”、“啟動濕度”、“停止濕度”4個定值，當環境溫度低于“啟動溫度”時，溫濕度控制器動作將加熱器投入運行，當環境溫度高于“停止溫度”時，溫濕度控制器將加熱器退出運行。當環境濕度高于“啟動濕度”時，溫濕度控制器動作將加熱器投入運行，當環境濕度低于“停止濕度”時，溫濕度控制器將加熱器退出運行。使用溫濕度控制器的初期，這些定值是由廠家根據經驗值設定的，造成溫濕度控制器頻繁啟動后檢測加熱器斷線信號，這也是造成溫濕度控制器頻發“加熱器斷線”信號的主要原因。

3　改進措施

3.1改變溫控器負載接線方式

將兩路負載輸出接點并聯使用，共同帶一路負載。采用這種方法改裝后，當環境溫濕度達到溫濕度控制器的定值之后，兩路負載輸出均被啟動，由于兩路負載輸出回路1、2并聯接在加熱器上，使得兩路輸出回路中均有電流流過，不再報“加熱器斷線”告警，其原理圖及實際改裝接線如圖4、圖5所示。

圖4　兩路負載并聯輸出電路原理

圖5　兩路負載并聯輸出電路實際接線

將兩路負載輸出接點串聯使用，共同帶一路負載。采用這種方法改裝后，當環境溫濕度達到溫濕度控制器的定值之后，兩路負載輸出均被啟動，同樣兩路輸出回路中均有電流流過，且兩路輸出回路電流相等，不再報“加熱器斷線”告警，其原理圖及實際改裝接線如圖6和圖7所示。

圖6　兩路負載串聯輸出電路原理

圖7　兩路負載串聯輸出電路實際接線

將未接負載的一路控制定值設定為寬范圍定值。將未接負載輸出一路的4個控制定值 “啟動溫度”、“停止溫度”、“啟動濕度”、“停止濕度”設定為寬范圍定值，使未接線負載的一路不會啟動。查閱濟南地區近10年的環境狀況，對最低溫度、最高溫度、最大濕度、最小濕度進行了統計，發現濟南最低溫度未低于-15℃，最高溫度未高于40℃，最大濕度未大于95%，最低濕度未低于5%。因此設定啟動溫度設定為-20℃，停止溫度設定為15℃，啟動濕度設定為95%，停止濕度設定為80%。使用這組寬定值后，未接線的該組負載在正常情況下不會啟動的，能夠避免因溫濕度控制器啟動未接線負載造成的 “加熱器斷線”告警信號。

3.2修改溫控器整定值

溫濕度控制器投運的初期，溫控器的 “啟動溫度”“停止溫度”“啟動濕度”“停止濕度”4個定值是由廠家根據經驗值設定的，不符合濟南當地的環境情況，造成溫濕度控制器頻繁啟動后檢測加熱器斷線信號。為規范溫濕度控制器的運行使用，實現標準化操作，公司運維檢修部門總結實際生產情況，結合濟南當地環境特征，制定了符合實際情況的溫濕度控制器整定值，如表1所示。

表1　溫濕度控制器整定值表

使用上述統一定值后，有效抑制了溫濕度控制器頻繁啟動，也就避免了因溫濕度控制器啟動未接線負載造成的“加熱器短線”告警信號。

4　效果驗證

運維人員將所轄變電站內的溫濕度控制器進行了改造，通過改變溫濕度控制器輸出負載接線形式和改變輸出負載控制定值，使“加熱器斷線”告警信號的誤發得到了很好的解決。運維人員對2015年1—6月間溫濕度控制器的運行情況進行了統計，該段時間內由于誤發“加熱器斷線”告警信號而退出運行的溫濕度控制器個數降為3個，溫濕度控制器的投入率上升到99%，達到了公司運維檢修部門對于溫濕度控制器投入率不低于95%的要求。

5　結語

對溫濕度控制器的運行規律進行研究，充分考慮濟南地區氣候特點，對其設計原理和整定值提出進一步改進，以充分適應濟南地區變電站的運行工況。通過改變溫濕度控制器輸出負載接線形式和改變輸出負載控制定值，使溫濕度控制器投入率較低的現狀得到了很好的解決，使二次機構能夠有效地避免溫度和濕度的影響，確保變電設備的安全穩定運行。減少了誤發信號次數、人員到站次數、夜間出車次數，顯著降低了運維人員工作疲勞程度，提高了工作效率，確保了變電設備的安全運行。

［1］周強強，李津.變電站智能端子箱防凝露控制系統的研究與應用［J］.廣東電力，2013，26（8）：73-77.

［2］劉躍峰.智能端子箱防凝露控制器的研制與及試驗研究［J］.高壓電器，2010，46（8）：59-62.

［3］周豐群，張義民，何超.電氣設備用溫度凝露控制器的研制［J］.電力自動化設備，2002，22（3）：61-62.

［4］楊振宇，何正興，俞澄一.武南變溫濕度控制系統的升級改造［C］//江蘇省城市供用電專業學會論文集.南京：江蘇省電機工程學會，2009：79-81.

［5］戴訓江，晁勤，李鳳亭.新型數字式溫度控制器的設計與開發［J］.低壓電器，2008（16）：5-8.

Disconnection Alarm of Temperature and Humidity Controller in Transformer Substations

ZHOU Xingfu，WEI Liang，LIU Yang，MAO Chunchun，ZHANG Decai
（State Grid Jinan Power Supply Company，Jinan 250001，China）

Disconnection alarm of temperature and humidity controller may lead to the quit of temperature controller，lower the actual investment rate of the controller.Taking Jinan power grid as an example，causes of the temperature and humidity controller disconnection alarm are analyzed，and optimization measures of design principle and setting value are proposed considering characteristics of Jinan power grid.The low input rate of temperature and humidity controller is increased，and the second mechanism can effectively avoid the influence of temperature and humidity，which assure the safe and stable operation of electric equipment.

temperature and humidity controller；disconnection alarm；setting value；heater

TM732；TM406

B

1007-9904（2016）01-0074-03

2015-07-15

周興福（1983），男，工程師，從事變電站運維與管理工作。