沿海地区10kV配电环网柜防凝露治理方案的探索和研究论文_洪泽均

一、凝露的产生及危害

1.凝露产生的环境因素

在一定的温度条件下,空气中的相对湿度越高,结露的温度越接近环境温度,即环境温度越接近露点温度,凝露就越容易产生。电气设备在以下情形中产生凝露的可能性非常大:①高湿度地区,环境温度变化大,电气设备机柜底部潮湿,有的电缆沟甚至有积水。②站房位于地下室,湿度比较大,柜内温度特别接近地面的温度,低于环境温度。③设备处于暂时停运状态,机柜内温度比周围环境温度低,内部器件表面极易形成凝露。

2.凝露产生的危害

凝露对电气设备主要有以下危害:①凝露滴至内部金属件上,引起金属件锈蚀;②凝露滴至电气元件上,引起元件短路、爆炸等问题;③电气元件长时间运行在高湿环境中,绝缘性能下降,会缩短元件使用寿命;④在潮湿环境中易形成霉变等不良现象。

二、环网柜防凝露治理措施

户外环网柜防凝露治理措施主要有四种,1.柜体底板、自动化终端孔洞封堵;2.二次端子排、控制回路板件涂层;3. 安装智能防凝露综合系统;4.开展设备带电清洗养护。

(一)柜体底板、自动化终端孔洞封堵

1.柜体底板封堵

(1)封堵材料选择

高分子防潮封堵材料必须采用高分子聚合物混合技术,能快速对电气设备柜底缝隙形成充分密封,有效防止潮气及小动物等从地下进入柜内,能耐受高低温和各种恶劣环境,与各种金属材质、电缆护套等材质均可紧密粘合,而且不产生任何不良化学反应。

图1 戴帽封堵法、全灌封堵法

(2)施工工艺要求及注意事项

①施工表面要做清洁,水分会影响发泡均匀度,灰尘/油污会影响与底板和周边的粘结强度。②电流互感器、二次线束等调整避免发泡后掩盖。整理后拍照记录温湿度;③配料时考虑发泡高度,要按配方比例,避免固化后开裂。④所有缝隙先用板、防火泥、密封胶封堵。灌注时先在四周少量灌料,如发现漏料,马上用防火泥封堵后再继续灌料。

2. 自动化终端孔洞封堵

作业方法和选材同柜体底板封堵,主要采用全灌法进行封堵。

(二)二次端子排、控制回路板件涂层

1.二次端子排涂层

(1)涂层材料选择

可剥离防涂层是一种用于端子排以及电气设备防水防凝露本体防护材料。它设计采用双组分构成,具有良好的绝缘性、疏水性、耐水性、耐污性、阻燃性、耐久性及易剥离的特点。可对设备外壳缝隙孔洞密封以及端子排裸露端子表面防水保护。

(2)施工工艺要求及注意事项

作业时应将材料直接注射到端子排作业面,使用毛刷进行涂刷抹平。

2.控制回路板件涂层

目前应用较广的全绝缘环网柜施耐德RM6型环网柜、ABB SAFE型环网柜都有相似的集成控制回路插件,在梅雨季节及回南天,端子及线夹本身会由于发热导致“出汗”凝露,形成的凝露会使金属裸露点发生腐蚀甚至引发短路导致开关误动。

(1)涂层材料选择

涂层材料需具备良好的防尘性能、防水性能、绝缘性能、并有较低的实施成本,目前各地区使用较多的是环氧绝缘灌封胶。

(2)施工工艺要求及注意事项

①作业前应充分去污、除锈、清洁、干燥。②涂料应充分搅拌,常温25度左右时,15小时风干。

图2 控制板涂层前(金属针脚裸露)后对比图

(三)安装智能防凝露综合系统

(1)智能防凝露装置性能

通过局部制造凝露条件使柜内潮湿空气凝结成水并直接排出柜外, 可快速有效地降低气柜内空气湿度并抑制凝露现象的产生。具有一体化结构,电源内置,带湿度显示,工作阀值可调,全自动运行等特点,且具备数据通讯功能。

(2)智能远程监控系统性能

智能远程监控系统基于物联网的无线远程监控设计理念,具有以下产品特点: 在柜体内部安装智能监测终端,实时传输监测数据至手机端。运维人员在手机端即可实时查询各电气柜的环境数据。 对于防凝露处理的柜体,当出现防凝露装置损坏或孔洞封堵失效时,一旦湿度超过阀值, 监控立即通过手机端告警, 向运维人员推送问题柜体的数据, 及时对问题柜体采取措施,降低事故发概率。

图3 智能远程监控系统安装示意图

(四) 开展设备带电清洗养护

(1)清洗剂特性

①高绝缘性:纳米材料包裹污染物颗粒,纳米材料绝缘性能不受污染物影响,可带电操作,动静态绝缘性保持一致。②无毒无害:不含铅、汞、铬等有害物质,不会对人体及环境造成影响。③无色无味:无色透明液体,无试剂气味。④可挥发性:不会因为挥发过快造成温度快速下降而产生凝露。

(2)清洗、养护剂主要性能

①清洁:通过纳米材料渗入、分解和包裹带走污染物,去污力强。可迅速、彻底清除设备表吗及深层次的灰尘、油污、盐分、潮气、金属尘埃及各种带电粒子。有效消除软性故障,避免设备出现短路、散热不良等现象,同时还可除静电。②养护:在设备表面形成纳米保护膜,隔绝水分、盐雾、粉尘、油污等,防止裸露金属触头氧化锈蚀。

三、治理措施选配

上文介绍四种防凝露措施成本、效果、可操作性不一,因此在实际应用中建议分级差异化选配,如下表

作者介绍:

洪泽均(1991.9.8-);男;福建泉州;汉;大学本科;助理工程师;配电二次运检中级工;配网运维检修;国网厦门供电公司。

论文作者:洪泽均

论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年01期

论文发表时间:2019/6/18

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