室內(nèi)GIS場(chǎng)地通風(fēng)系統(tǒng)遠(yuǎn)程遙控裝置的研制與應(yīng)用

吳偉力

（廣東電網(wǎng)公司珠海供電局，廣東 珠海 519000）

0 引言

隨著城市用電大幅度增長(zhǎng)，供電企業(yè)為了提高供電可靠性，需要建設(shè)大量的變電站來(lái)緩解用電緊張的局面，然而城市土地資源稀缺，供電企業(yè)只能通過(guò)減少變電站占地面積，建設(shè)“室內(nèi)化、小型化、集約化”的室內(nèi)GIS變電站，來(lái)提高土地的綜合利用率，緩解城市用地緊張的局面。

對(duì)于室內(nèi)GIS變電站，GIS電氣設(shè)備安裝于封閉式房屋內(nèi)的場(chǎng)地。GIS設(shè)備中充滿了SF6滅弧氣體，正常情況下，這種SF6氣體十分穩(wěn)定，沒(méi)有毒性，但在工作場(chǎng)所要防止由于GIS設(shè)備中的SF6滲漏造成的SF6氣體濃度上升到缺氧的水平；同時(shí)SF6氣體在電弧高溫作用下會(huì)發(fā)生分解，少數(shù)與電極材料、水分和空氣等雜質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，這些有毒物對(duì)人身健康有嚴(yán)重的影響。所以在裝有SF6設(shè)備的電氣設(shè)備室，應(yīng)裝設(shè)強(qiáng)力通風(fēng)裝置，排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)墻壁底部。

變電運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)入室內(nèi)GIS設(shè)備場(chǎng)地前，應(yīng)先打開(kāi)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)15 min以上，并用檢漏儀檢測(cè)SF6氣體含量不超過(guò)1 000μL／L，含氧量不低于18%，方能進(jìn)入場(chǎng)地工作。因此變電運(yùn)行維護(hù)人員在進(jìn)行電氣操作、設(shè)備巡視、定期維護(hù)、檢修等工作時(shí)，常常在室內(nèi)GIS場(chǎng)地區(qū)域外打開(kāi)通風(fēng)系統(tǒng)，等候15 min以上，無(wú)疑影響了工作效率；尤其是對(duì)于一些室內(nèi)GIS場(chǎng)地的緊急事故處理，變電運(yùn)行人員如果嚴(yán)格遵守要求，等候通風(fēng)15 min以上，則很難滿足調(diào)度15 min內(nèi)詳細(xì)匯報(bào)的要求，從而嚴(yán)重影響事故處理及后續(xù)的工作安排。

針對(duì)室內(nèi)GIS設(shè)備場(chǎng)地在實(shí)際工作中遇到如上所述的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，有必要設(shè)計(jì)一套能遠(yuǎn)程遙控通風(fēng)系統(tǒng)的裝置，減少等待時(shí)間，提高工作效率。

圖2 遠(yuǎn)程遙控裝置示意圖

1 室內(nèi)GIS場(chǎng)地通風(fēng)系統(tǒng)控制方式

目前室內(nèi)GIS場(chǎng)地通風(fēng)系統(tǒng)控制方式主要有以下2種：

1.1 方式1——“手動(dòng)／自動(dòng)”模式啟動(dòng)

該方式主要通過(guò)“手動(dòng)／自動(dòng)”進(jìn)行模式切換，在手動(dòng)模式下按“開(kāi)啟按鈕”、“停止按鈕”手動(dòng)開(kāi)啟、停止風(fēng)機(jī)；在自動(dòng)模式下，通過(guò)溫度傳感器、時(shí)間定時(shí)器或SF6氣體含量自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)?！笆謩?dòng)／自動(dòng)”模式啟動(dòng)電路原理圖如圖1所示。

1.2 方式2——直接啟動(dòng)模式

圖1 “手動(dòng)／自動(dòng)”模式啟動(dòng)電路原理圖

該模式?jīng)]有將溫度傳感器、時(shí)間定時(shí)器或SF6氣體含量接入風(fēng)機(jī)控制回路，而是直接通過(guò)交流空開(kāi)、交流接觸器進(jìn)行風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。

2 風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程遙控裝置的研制

2.1 裝置原理

風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程遙控裝置由GSM控制器、控制器天線、風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程控制回路三部分組成。工作原理圖如圖2所示。

變電運(yùn)行維護(hù)人員通過(guò)手機(jī)發(fā)送指令至GSM控制器，GSM控制器控制風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程控制回路，提前將室內(nèi)GIS設(shè)備場(chǎng)地通風(fēng)系統(tǒng)打開(kāi)，同時(shí)GSM控制器將風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以短信形式返回。變電運(yùn)行維護(hù)人員到站后即可開(kāi)展工作，減少了通風(fēng)等候時(shí)間，提高了工作效率。

2.2 裝置設(shè)計(jì)圖

圖3為風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程遙控裝置的設(shè)計(jì)圖。圖中的手機(jī)信號(hào)處理器接收授權(quán)手機(jī)的短信指令，手機(jī)信號(hào)處理器啟動(dòng)對(duì)應(yīng)回路的開(kāi)出接點(diǎn)，使對(duì)應(yīng)風(fēng)機(jī)控制繼電器K1～K4線圈帶電，啟動(dòng)K1～K4主回路接點(diǎn)對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)主回路，同時(shí)K1～K4輔助接點(diǎn)合上對(duì)應(yīng)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行指標(biāo)燈回路。

圖3 風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程遙控裝置設(shè)計(jì)圖

3 風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程遙控裝置的安裝

選取了2個(gè)110 k V典型室內(nèi)GIS變電站進(jìn)行安裝。

3.1 110 k V灣仔站安裝

110 k V灣仔站的110 k V GIS室的通風(fēng)系統(tǒng)采用方式1——“手動(dòng)／自動(dòng)”模式啟動(dòng)進(jìn)行控制，該站自動(dòng)模式有2路時(shí)間定時(shí)器控制回路、2路溫度傳感器控制回路，分別控制4個(gè)風(fēng)機(jī)。

本裝置的GSM遙控裝置有8路高度可靠隔離的250 V／10 A的繼電器輸出，選取GSM遙控裝置4路繼電器輸出分別并聯(lián)在溫控繼電器或時(shí)控繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)3、4上（見(jiàn)圖1）。為了保證遠(yuǎn)程遙控裝置運(yùn)行正常，通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)將“手動(dòng)／自動(dòng)”切換把手切至“自動(dòng)”模式。安裝效果如圖4、5所示。

3.2 110 k V紅山站安裝

110 k V紅山站的110 k V GIS室的通風(fēng)系統(tǒng)采用方式2——直接啟動(dòng)模式。該站有2路通過(guò)交流空開(kāi)、交流接觸器直接啟動(dòng)風(fēng)機(jī)回路。將GSM遙控裝置箱內(nèi)的2路空開(kāi)、接觸器并聯(lián)接于原先風(fēng)機(jī)啟動(dòng)回路上，同時(shí)將GSM遙控裝置2路高度可靠隔離的250 V／10 A的繼電器輸出，接入遙控裝置箱內(nèi)交流接觸器的控制回路。安裝效果如圖6～8所示。

圖7 110 k V紅山站遙控裝置箱內(nèi)部圖

圖6 110 k V紅山站風(fēng)機(jī)控制箱安裝圖

圖4 110 k V灣仔站遙控裝置箱安裝圖

圖5 110 k V灣仔站遙控裝置箱圖

圖8 110 k V紅山站遙控裝置箱安裝圖

4 風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程遙控裝置的使用

通過(guò)手機(jī)短信發(fā)至風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程遙控裝置進(jìn)行手機(jī)號(hào)碼的授權(quán)，獲得對(duì)該遙控裝置的控制權(quán)。變電運(yùn)行維護(hù)人員在進(jìn)行電氣操作、設(shè)備巡視、定期維護(hù)、檢修、事故處理等工作前，編輯短信內(nèi)容“打開(kāi)全部”，發(fā)至遙控裝置對(duì)應(yīng)的手機(jī)號(hào)，提前將室內(nèi)GIS設(shè)備場(chǎng)地通風(fēng)系統(tǒng)打開(kāi)，同時(shí)遙控裝置將風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以短信形式返回，這樣可節(jié)省變電運(yùn)行維護(hù)人員等待時(shí)間，到站即可開(kāi)展工作。手機(jī)短信使用示例如圖9所示。

圖9 手機(jī)短信遠(yuǎn)程遙控示例

5 結(jié)語(yǔ)

110 k V灣仔站、110 k V紅山站的GIS室加裝風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程遙控裝置運(yùn)行至今，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行驗(yàn)證，取得了較為理想的效果。本文設(shè)計(jì)使用的手機(jī)遠(yuǎn)程遙控裝置是一套安全性好、適用性強(qiáng)、使用方便的裝置，同時(shí)還具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本裝置安裝于現(xiàn)在通風(fēng)系統(tǒng)控制箱邊，將風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程控制回路并聯(lián)于現(xiàn)有風(fēng)機(jī)控制回路上，不對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)控制裝置做較大改動(dòng)，安裝簡(jiǎn)單、方便，易于實(shí)施；

（2）能根據(jù)實(shí)際需要，通過(guò)手機(jī)短信方式隨時(shí)控制室內(nèi)GIS場(chǎng)地通風(fēng)系統(tǒng)的啟停；

（3）通過(guò)手機(jī)接收短信的方式，可隨時(shí)掌握室內(nèi)GIS場(chǎng)地通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

本風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程遙控裝置在珠海供電局110 k V灣仔站、110 k V紅山站成功應(yīng)用，并取得了較為理想的效果，是一套值得在室內(nèi)GIS變電站運(yùn)行維護(hù)領(lǐng)域大力推廣應(yīng)用的裝置。