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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。传统高压开关柜一般通过加热器提升柜内温度的方法防止凝露的发生,但空气中包含的水分并没有降低,空气中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。避免因湿度过大而造成高压带电体相间或相对地放电,从而引发恶性事故的发生,提高供配电网络的可靠性和安全性。
关键词:变电站;开关柜;除湿防潮;治理
引言:
变电站的高压开关由于在日常使用中有着结构紧凑、占地面积比较小、而且操作比较方便等特点,在供电系统中应用非常广泛。在高压开关的实际使用之中,因为其内部的结构布置过于紧凑,使得绝缘距离也比较小,如果再加上一些特殊运行条件和环境的影响,很有可能因为潮湿的原因导致绝缘能力的下降,甚至引起内部的放电闪络和击穿绝缘的爆炸,严重破坏变电站的稳定运行,也对用户的正常供电造成非常不利的影响因此,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。
1 变电站开关柜室潮湿的原因分析
根据变电站开关柜安全事故的原因可以发现,很多起事故都是因为变电站中开关柜的绝缘件出现老化和磨损,绝缘功能下降,从而影响了绝缘效果。高压开关柜绝缘件性能下降的主要原因是绝缘件本身的产品质量不过关和受潮严重。空气湿度对于高压开关柜的运行影响非常大,当空气湿度过高时会导致开关柜的内部更容易产生凝露,因而降低绝缘度,导致设备的受损酿成安全事故。高压开关柜中,产生凝露和湿度较大的原因主要包括以下几点:(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。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,在开关柜上没有通风口,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。
2 高压开关室防潮除湿方法存在的问题
为了解决水气造成高压开关柜的故障,主要采取的措施有:一是在 35kV 高压室安装排风风扇;二是安装加热器,三中两者一起使用。现在大多数变电站进行无人化改造后,变电站安装有加热器,室内采用凝露传感器控制,但是一旦接近凝露条件,启动加热器,而加热器的热量使室温明显升高需要较长时间,控制存在滞后效应,除湿防潮效果并不明显。特别是当室内外湿度都很高时,开启风扇加强排风会把室外高湿度空气带人室内,效果适得其反。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此原有除湿方式已经不能很好达到防止凝露的目的。此外高湿空气通过高压室门、缝、风扇口侵人室内,与绝缘子,支架等表面温度较低的物体相遇,容易形成凝露,带来大的危害。还有由电缆沟(隧)道串入的水汽也是造成开关柜内部凝露的主要原因之一,由此造成多个开闭所、变电站发现发生事故。因此通过综合技术手段解决 35kV 高压开关室防潮除湿问题迫切而且必要。
3 变电站开关柜室除湿防潮的有效方法
防潮除湿综合系统的设计思路:一是“堵”,切断潮湿空气侵入的途径;二是“疏”,把高压室内潮湿空气的水分排出去。
3.1 阻止水汽发生凝露现象。露现象的发生是因为开关柜柜体或绝缘件的表面温度比露点的温度低,水蒸气遇冷凝结而形成。如果想要防止凝露现象在开关柜内部的发生,那么只需要保证开关柜柜体内部的温度比外面的温度高。因此则需要在开关柜的内部安装适当的加热器来保持开关柜内部的温度,加热器最好添加智能的温度控制,保证开关柜内部的温度稍大于外部温度也不能使温度过高,否则将影响开关柜内部元器件的正常运行。此外还需要在开关柜的顶部安装换气扇和防尘罩等设施,保证开关柜内部的清洁与干燥。
3.2 封堵、隔绝室内外空气流通,将高压室窗子用砖封堵,内外墙面平整并粉刷与周边墙体颜色相近,将排风口室内部位安装密闭电动窗(向内开),将百叶窗安装密闭电动窗(向外开),高压室大门内侧加装保温密闭门,门里边加地插、门外安门栓,高压室后门内侧加装保温密闭门,门里边加地插、门里安门栓,电缆沟进墙(室内)处封堵改造。
3.3 室内除湿。选用两台大功率除湿机安放在室内两端;安装一台吊装式除湿机,为减少开关柜底部和高压室底部电缆沟对高压开关柜内部湿度的影响,在电缆沟内铺设通风管,将经过除湿机的干燥空气均匀的输往室内电缆沟中。改变电缆沟的空气湿度,间接降低封闭式高压开关柜的内部湿度。
3.4 避免电缆沟盖板密封,设置完善的墙体维护通道。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。因此,为了保障配电房开关柜的平稳运行,可在其四周墙体处设置专门的维护通道,以1.5m为宜,这一方面便于相关工作人员对开关柜运行情况的巡检;另一方面能够充分利用自然风与太阳光的作用,将墙体外表面的结晶实现挥发,进而降低配电房的空气湿度,具有一定的应用价值。
结束语:
压开关室防潮除湿综合系统因使用环境不同,各高压配电室所处地理位置自然环境不同,配电结构、大小等有差异,因此在控制系统逻辑判断、设置上区别对待。还需要根据施工环境的具体情况具体分析,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,技术创新,保障其安全、高效运行。
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论文作者:杨军,花卉,朱向瑞,颜宇铭,刘斌,江慧
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/29
标签:开关柜论文; 电缆沟论文; 高压论文; 变电站论文; 湿度论文; 空气论文; 加热器论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;