室內GIS場地通風系統遠程遙控裝置的研制與應用

吳偉力

（廣東電網公司珠海供電局，廣東 珠海 519000）

0 引言

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

對于室內GIS變電站，GIS電氣設備安裝于封閉式房屋內的場地。GIS設備中充滿了SF6滅弧氣體，正常情況下，這種SF6氣體十分穩定，沒有毒性，但在工作場所要防止由于GIS設備中的SF6滲漏造成的SF6氣體濃度上升到缺氧的水平；同時SF6氣體在電弧高溫作用下會發生分解，少數與電極材料、水分和空氣等雜質反應產生有毒物質，這些有毒物對人身健康有嚴重的影響。所以在裝有SF6設備的電氣設備室，應裝設強力通風裝置，排風口應設置在室內墻壁底部。

變電運行維護人員進入室內GIS設備場地前，應先打開通風系統通風15 min以上，并用檢漏儀檢測SF6氣體含量不超過1 000μL／L，含氧量不低于18%，方能進入場地工作。因此變電運行維護人員在進行電氣操作、設備巡視、定期維護、檢修等工作時，常常在室內GIS場地區域外打開通風系統，等候15 min以上，無疑影響了工作效率；尤其是對于一些室內GIS場地的緊急事故處理，變電運行人員如果嚴格遵守要求，等候通風15 min以上，則很難滿足調度15 min內詳細匯報的要求，從而嚴重影響事故處理及后續的工作安排。

針對室內GIS設備場地在實際工作中遇到如上所述的問題，結合實際生產過程，有必要設計一套能遠程遙控通風系統的裝置，減少等待時間，提高工作效率。

圖2 遠程遙控裝置示意圖

1 室內GIS場地通風系統控制方式

目前室內GIS場地通風系統控制方式主要有以下2種：

1.1 方式1——“手動／自動”模式啟動

該方式主要通過“手動／自動”進行模式切換，在手動模式下按“開啟按鈕”、“停止按鈕”手動開啟、停止風機；在自動模式下，通過溫度傳感器、時間定時器或SF6氣體含量自動啟動風機。“手動／自動”模式啟動電路原理圖如圖1所示。

1.2 方式2——直接啟動模式

圖1 “手動／自動”模式啟動電路原理圖

該模式沒有將溫度傳感器、時間定時器或SF6氣體含量接入風機控制回路，而是直接通過交流空開、交流接觸器進行風機啟動。

2 風機遠程遙控裝置的研制

2.1 裝置原理

風機遠程遙控裝置由GSM控制器、控制器天線、風機遠程控制回路三部分組成。工作原理圖如圖2所示。

變電運行維護人員通過手機發送指令至GSM控制器，GSM控制器控制風機遠程控制回路，提前將室內GIS設備場地通風系統打開，同時GSM控制器將風機的運行狀態以短信形式返回。變電運行維護人員到站后即可開展工作，減少了通風等候時間，提高了工作效率。

2.2 裝置設計圖

圖3為風機遠程遙控裝置的設計圖。圖中的手機信號處理器接收授權手機的短信指令，手機信號處理器啟動對應回路的開出接點，使對應風機控制繼電器K1～K4線圈帶電，啟動K1～K4主回路接點對應的風機主回路，同時K1～K4輔助接點合上對應風機的運行指標燈回路。

圖3 風機遠程遙控裝置設計圖

3 風機遠程遙控裝置的安裝

選取了2個110 k V典型室內GIS變電站進行安裝。

3.1 110 k V灣仔站安裝

110 k V灣仔站的110 k V GIS室的通風系統采用方式1——“手動／自動”模式啟動進行控制，該站自動模式有2路時間定時器控制回路、2路溫度傳感器控制回路，分別控制4個風機。

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在溫控繼電器或時控繼電器的常開觸點3、4上（見圖1）。為了保證遠程遙控裝置運行正常，通風系統應將“手動／自動”切換把手切至“自動”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室的通風系統采用方式2——直接啟動模式。該站有2路通過交流空開、交流接觸器直接啟動風機回路。將GSM遙控裝置箱內的2路空開、接觸器并聯接于原先風機啟動回路上，同時將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部圖

圖6 110 k V紅山站風機控制箱安裝圖

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 風機遠程遙控裝置的使用

通過手機短信發至風機遠程遙控裝置進行手機號碼的授權，獲得對該遙控裝置的控制權。變電運行維護人員在進行電氣操作、設備巡視、定期維護、檢修、事故處理等工作前，編輯短信內容“打開全部”，發至遙控裝置對應的手機號，提前將室內GIS設備場地通風系統打開，同時遙控裝置將風機的運行狀態以短信形式返回，這樣可節省變電運行維護人員等待時間，到站即可開展工作。手機短信使用示例如圖9所示。

圖9 手機短信遠程遙控示例

5 結語

110 k V灣仔站、110 k V紅山站的GIS室加裝風機遠程遙控裝置運行至今，通過現場運行驗證，取得了較為理想的效果。本文設計使用的手機遠程遙控裝置是一套安全性好、適用性強、使用方便的裝置，同時還具有如下優點：

（1）本裝置安裝于現在通風系統控制箱邊，將風機遠程控制回路并聯于現有風機控制回路上，不對通風系統控制裝置做較大改動，安裝簡單、方便，易于實施；

（2）能根據實際需要，通過手機短信方式隨時控制室內GIS場地通風系統的啟停；

（3）通過手機接收短信的方式，可隨時掌握室內GIS場地通風系統的運行狀態。

本風機遠程遙控裝置在珠海供電局110 k V灣仔站、110 k V紅山站成功應用，并取得了較為理想的效果，是一套值得在室內GIS變電站運行維護領域大力推廣應用的裝置。