摘要:高压配电柜是配电系统和变电站常用的电气设备,在电力输配供应中起到重要的作用。高压配电柜具有绝缘等级高,使用和维护时危险性高和元器件成本高等特点。结合笔者多年高压配电柜维护经验,分析了高压配电柜绝缘性能下降的过程和导致绝缘性能下降的原因,进而有针对性的提出高压配电柜防潮除湿的重要性及具体措施,对于高压配电柜雨季维护具有重要的意义。
关键字:高压配电柜;雨季维护;防潮除湿;措施
1、高压配电柜绝缘下降的原因
高压电气设备长期暴露在空气中,环境温度和湿度是造成高压配电柜的绝缘老化两大因素。维护保养对于高压输配电系统的配电性能、安全和使用寿命起到关键作用,雨季维护更是每年高压配电柜维护保养的关键期。造成高压配电柜绝缘下降的原因有:(1)雨季空气潮湿,湿热交替,温差过大。高压配电柜内有较大的温差变化,雨后空气湿度过大,柜内高压绝缘子、高压套管、高压电缆头和母牌上尘埃极容易吸湿,从而形成爬电现象。(2)在开关柜内部电气设备上形成水膜,而金属在水膜作用下腐蚀大大加快,导致绝缘下降。(3)高压配电柜防护壳体,配电房基础、电缆沟等外部环境同样对配电柜安全运行有很大影响。例如配电房基础渗水,或电缆沟遮盖不严导致雨水进入,将大大增加柜内湿度,引起配电柜绝缘下降。
以上现象随着时间的积累,绝缘逐渐下降,导电体对绝缘套管、绝缘子等绝缘部分产生放电、闪落现象,促使绝缘部分碳化。最终出现相间、相地绝缘击穿事故,轻则损坏高压配电系统设备,重则导致生命财产和经济损失。
2、高压配电柜的防潮除湿的措施
2.1配电房基础、房顶、墙体、电缆沟和防护壳体的维护
配电房基础、墙体和配电柜防护外壳对高压电气设备起到防水、防尘等最基础的保护。已经建好的或新建配电房要求基础夯实,防止基础和地面两层皮,防止雨水渗入。将配电房门高设置在高于外部地坪0.5米处,配电房外部走廊地面设置为内高外低,雨水从房檐流下后,直接留到屋外,保证配电室内部干燥;对配电房房顶和墙体进行有力维护,在多雨潮湿季节,有效制定和执行维护巡查制度,无人值班配电房每周巡查不少于2次,雨后要进行专项巡查,并将巡查结果如实填入巡查表。确保配电房顶和墙体有效挡雨,不得出现漏雨现象。若出现漏雨情况,应立即通知单位负责人,进行停电维护工作;电缆沟要进行有效遮盖封堵,杜绝电缆沟因封堵不严而出现雨水流入渗入情况,造成电缆沟长期积水,加大空气湿度。同时,电缆沟不得密封。电缆沟一般处于配电房垂直方向最低点,最为潮湿阴暗,一般容易聚水。所以,需要在配电柜两侧或者背后留有电缆沟通气孔,促使配电柜内部潮湿、有毒气体排出。而进入配电柜内部的潮湿气体,通过室内配风口将其强制排出,有效的降低了配电柜电缆沟内部潮气的浓度,减少其对配电设备绝缘性能的损坏;配电柜防护壳体需进行正常巡检和维护,壳体顶部和侧面对人身安全起到有效防护和防雨防尘功能,防尘网对外部尘土有着良好的隔绝作用,良好的维护可以间接减少灰尘进入柜内,减少形成爬电现象的介质。
2.2配电柜内部加装加热器
加装柜内自动控制加热器是配电柜内部除湿降潮一个有效手段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆配电柜工作环境昼夜冷热交替,降温后,潮气极易在柜内产生凝露,使配电设备绝缘降低影响高压配电柜正常运行。当柜内温度高于柜外温度,便破坏配电柜内部生成凝露的条件,有效的防止凝露的生成。配电元器件运行温度一般为35℃左右,结合晋北地区气候温度,柜内温度稍高于柜外1-2℃为宜。自动控制加热器由加热管,智能控制器和温度传感器(温度计)组成,加热管规律分布于配电柜内部,该系统采用多个温度传感器对开关柜外壁温度、开关柜内壁温度以及开关柜内部各设备隔间的温度分别进行测量和比较,通过智能化控制器来对加热器的投退进行控制,以调节开关柜内部温度始终比开关柜外部温度要高1~2℃,从而消除开关柜内部产生凝露的条件,达到防止凝露的目的。当配电柜外温度大于柜内温度,加热器开始工作;内外温差大于1~2℃时,加热器停止工作。
同时,高压配电柜内部要求安装湿度控制器,湿度控制器预先设定柜内空气湿度预值,柜内传感器检测柜体内部湿度。当柜内湿度大于预值时,加热器开始加热,减少凝露的生成;当柜体内部湿度小于湿度预值时,转为温度控制器自动控制柜内湿度。温度和湿度双向控制配电柜内部凝露的生成,保障配电柜绝缘安全可靠。
2.3柜体安装排潮设备
高压配电柜加装的排潮设备有排风风扇,空调和工业除湿机。现有老式高压配电柜内部除湿设备仅为湿度控制器控制的小功率排风风扇,该方式有功率小,排风速度慢,除潮效果差等缺点。风扇分别安装在配电柜内部不同区域,排风口分散且数量多,容易使灰尘进入配电柜,也加大了维护的难度。柜内空调是现有高压配电柜除潮措施中最常用的方式,空调可以制冷同时也可以生热,带有除湿功能的空调可以进行除湿。其工作原理是当室内空气流过室内蒸发器时,在空气冷却作用下,空气温度会降至露点温度以下,使得空气中的水汽凝结成结晶水析出,从而达到了除湿的目的;工业除湿机则由压缩机、热交换器、风扇、盛水器以及控制器构成,其工作原理是室内空气由风扇吸入并经空气过滤网过滤后,在冷却的蒸发器上进行降温除湿,将空气中的水汽凝结为结晶水析出,从而降低空气的相对湿度。由于水的冷凝过程要带走一部分热量,会导致空气的温度随之降低,为了使空气的温度及湿度恢复到比较适宜的状态,工业除湿机还会对经过冷凝器的空气进行加热,从而提高空气温度,大大提升除湿机的除湿效果。空调与工业除湿机的区别在于:空调会除去室内空气中的显热,并尽可能地避免湿热的流失;而工业除湿机则会除去室内空气中的湿热,同时还会提高空气中的显热,能够为配电房提供一个更为有利的干燥环境。实际运行资料表明,空调所带的除湿功能,其除湿量仅为工业除湿机的30%左右。虽然空调除湿会使整个配电房的温度和湿度降低,但也可能导致在不能出现凝露的部位产生凝露。而工业除湿机则不会降低配电房的室内温度,只会在除湿机内部将空气中的水汽冷凝为结晶水。在相同条件下,温度越高则吸附能力越低,高压配电柜内空调和工业除湿器配合使用,空调对室内空气的降温作用有利于除湿机的除湿效果,改善除湿机的性能。
结语
高压配电柜雨季维护工作质量对其安全运行起关键作用,为高压配电柜提供一个清洁而干燥的良好环境是保证配电柜中电气设备长期安全、稳定、可靠运行的基本保障条件。因此,要采取多种手段来做好高压开关柜的防潮除湿工作,如加装加热器,在配电房中安装空调和除湿机。另外,要严把配电柜的运行维护制度,满足高压配电柜各项运行需要。
参考文献
[1]孙亚芬.高压电路设备防凝露控制的研究[j]自动化技术与应用.2009(04).100-102.
[2]孙伟,胡小红,董济明.10KV开闭所的全方位防潮[J].浙江电力.2012(03).25-27.
论文作者:贺志亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/11
标签:配电柜论文; 高压论文; 柜内论文; 配电房论文; 电缆沟论文; 湿度论文; 温度论文; 《电力设备》2018年第18期论文;