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10kv高压开关柜防潮除湿治理措施

admin 2018-11-14 技术论文 193 ℃ 0 评论

【摘要】高压开关室开关设备是电力系统的重要设备之一,其运行状态对电力系统的可靠性有着重大的影响。高压开关室的封
闭式高压开关柜在配电室、变电站内广泛使用,但由于内部大量采用有机绝缘材料及过于紧凑的布置、及高度的密闭性,使得水
气造成高压开关柜故障的问题突显。由于潮湿导致的故障发生率最高,而且往往一台出现故障,殃及邻柜的现象更为突出。因此,
通过对高压开关室进行防潮除湿综合系统的研究并提出相关的防范措施,对预防类似故障起到了积极的作用。
【关键词】高压开关柜;防潮除湿治理
闫宏伟 (国网临汾供电公司, 山西临汾 041000) 文章【出处】建筑工程技术与设计,2017,(27) 前言:
由于变电站的开关柜结构比较紧凑,在如此狭小的空间之中如果,因为当地的环境气候等因素导致空气湿度,比较大时将会
对电气绝缘强度产生非常大的影响,造成一系列的安全事故。本文从多个方面对于影响开关柜绝缘隐患的因素进行综合的分析,
并在此基础上提出一些切实可行的解决方法,消除因湿度过高而导致的故障隐患,希望能尽可能的保证开关柜长久而稳定的运行。
一、变电站开关柜室潮湿的原因分析
(1)我国大部分地区处于温带和亚热带季风气候,夏季一般都是高温多雨,当雷雨较多的天气比较多时,一般变电站开关室
都会打开百叶窗来换气和通风,这种设计虽然能够进行空气的流通,有利于散热,但同时也带来了外面潮湿的空气,又由于温差
的作用使潮湿空气在绝缘件上凝结成水珠,使绝缘件受潮,降低绝缘能力。
(2)变电站的电缆沟因为一些施工技术和材料质量等原因,会由于老化出现脱落和损坏等现象,电缆沟会被封堵。每当夏季
暴雨来临时,由于市政排水系统不畅,当水位较高时就容易倒灌入变电站内,而变电站开关柜的底部封堵很难做到完全的封闭,
因此聚积在电缆沟池中的水,也会渗到或以水汽的形式进入到变电站的开关柜内。
(2)变电站的电缆沟因为一些施工技术和材料质量等原因,会由于老化出现脱落和损坏等现象,电缆沟会被封堵。每当夏季暴雨来临时,由于市政排水系统不畅,当水位较高时就容易倒灌入变电站内,而变电站开关柜的底部封堵很难做到完全的封闭,因此聚积在电缆沟池中的水,也会渗到或以水汽的形式进入到变电站的开关柜内。
(3)变电站的开关柜多采用密封的结构,在开关柜上没有通口,这就使得进入到开关柜之中的水汽很难排出去,而由于水蒸气蒸腾的作用一般都集中在开关柜的上部分空间之中,而这部分正是母线仓的位置,水蒸气遇到温度较低的绝缘件就会凝结成水珠附着在其表面。而且由于一些开关柜长期缺乏清理,表面出现严重的脏污情况,也会加剧水汽的凝结。
二、变电站开关柜室除湿防潮的治理对策
1、安装除湿防潮设备
当前变电站中多采用的防潮除湿设备主要包括工业除湿机和空调两种,空调的功能在于比较方便的控制冷热温度的变化,一些有特殊功能的空调也有些除湿的功能,它利用的是冷却降温原理,室内空气经过蒸发器,其温度会下降到零度以下,空气中的水汽将会转化为晶体形式析出,进而起到除湿作用。而工业除湿机则是利用风扇吸入与空气过滤进而在蒸发器上实现的降温除湿,该除湿机主要由压缩机、风扇、控制器等构成,首先由风扇将室内空气进行吸入,然后经过过滤网对空气进行过滤,并在蒸发器上实现降温,进而达到除湿的目的。空气中的水将会以结晶的形式析出,降低空气的相对湿度。
2、安装开关柜自挥发加热装置
通常,要想避免在开关柜出现凝露现象,就必须保证开关柜内部的温度始终高于外部温度,并在此基础上使开关柜内部的相对湿度能够保持在合理水平,而加热器能够有效提升开关柜内部温度,避免凝露现象的发生,降温除湿作用明显。另外,为了节能省电,开关柜控制系统采用了多个温度传感器,一方面能够准确测量出开关柜外壁温度、内壁温度以及各个隔间的温度,而且还能够实现对加热器的控制,对开关柜的内部温度进行自动调节。
一般情况下,当开关柜外内外温差在 3℃以上时,加热器将自动停止运行,当内外温差小于 3℃时,加热器将会自动启动加热功能,在不需要人为控制的情况下,实现对开关柜内部温度的调整,具有一定的优越性。
3、避免电缆沟盖板密封
通常,配电房内的电缆沟环境比较阴暗潮湿,在这样的条件下,臭氧以及其他腐蚀性气体浓度相对较高,这一方面会导致配电房湿度大、温度低,另一方面也存在着潜在的安全隐患,因此,必须为电缆沟盖板留出一定的通气孔,将电缆沟内的有害气体有效排出,降低有害气体的浓度,同时还能够对开关柜中的各项电气设备起到一定的保护作用。
4、设置完善的墙体维护通道。
三、案例分析
1、事故经过
2015 年 8 月 3 日 16:10,当班监控人员发现某 110kV 变电站1 号主变低后备保护动作,跳开主变低压侧 201 开关,10kV Ⅰ母失电,通知运维人员现场检查发现 10kV264 开关柜烧毁 ; 检修人员到现场处理 263 开关柜过程中,18:41 10kV Ⅱ母上 272 开关柜爆炸,2 号主变低后备保护动作跳开 202 开关,10kV Ⅱ段母线失电 ;2015 年 8 月 4 日 3:52,10kV Ⅱ段母线故障点隔离工作结束,调度下令进行 10kV Ⅱ段母线恢复运行操作时,10kV273 开关柜发生爆炸,2 号主变低后备保护动作再次跳开 202 开关。检查发现发生爆炸的三台开关柜内部损坏严重,柜内有多部位包括绝缘支柱、穿墙套管、触头盒、母排、静触头挡板、二次接线槽板、电缆仓防火板等均有不同程度的受潮凝露现象。
2、事故分析
开关柜绝缘件老化、性能下降,击穿放电引起相间短路故障,是造成此次开关柜爆炸的直接原因。现场检查 264 开关柜开关上触头盒根部连接排熔断,相邻部位设备受损最重 ;272 开关柜开关上动触头及触头盒受损最重 ;273 开关柜母线及四周隔板受损最重,故障是由母线间的绝缘击穿引起,三起爆炸的起始都是因为绝缘件相间或对地绝缘击穿。
绝缘件受潮和产品自身质量不高是造成绝缘件性能下降的主要原因。检查发现柜内设备大部分有凝露现象,爆炸开关柜内其它未受损部件也均有不同程度的凝露,部分还很严重。由于绝缘件的防潮能力有限,因此受潮绝缘件随着运行时间的加长,绝缘电阻逐步降低,以至于绝缘能力丧失。
3、防范措施
1)雷雨季节时,室外电缆沟积水是很常见的现象,可以通过对电缆沟进行封堵修复,在电缆沟进入开关柜室的墙壁交界处采取防水措施,防止室外水位高倒灌到室内电缆沟内 ; 对于室内电缆沟到开关柜之间的封堵可结合开关停电的机会进行修复,对可能进入潮气的柜底用阻燃材料进行封堵,以防止潮气进入 ; 同时可以在室内电缆沟内放入生石灰等干燥剂。
2)安装工业除湿机。10kV 开关柜上一般装有保护装置,保护装置对环境温度要求比较高,所以大多数高压开关柜室内都装空调,但是空调的除湿效果差,尤其在夏天时候吹冷风,反而可能导致开关柜内外冷热不均匀产生凝露,因此空调不能代替除湿机。建议空气湿度较大的地区在开关室内安装合适功率的工业除湿机,将启动值设定在 60% ~ 65%,当空气湿度大于启动值时启动抽湿。上文变电站事故后在 10kV 开关室内安装了两台除湿机,室内湿度由之前的 85% 降低到 65%,效果明显。
结束语:
高压开关柜的运行对环境有着较高的要求,只有在清洁、干燥的环境条件下,才能保障开关柜内电气设备的安全、稳定运行,因此,要加强对开关柜防潮除湿工作的重视,采取科学、有效的措施为开关柜提供一个良好的运行环境,保障其安全、高效运行。
参考文献:
[1] 黄强 , 陈贵亮 , 张维静 , 聂小涛 . 变电站高压开关柜室
防潮除湿方法及治理措施 [J]. 安徽电力 ,2012(03).
[2] 余接永 . 变电站高压室的防潮除湿治理 [J]. 电力安全技
术 , 2011(6).

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