（云南电网有限责任公司曲靖供电局 曲靖 655000）
摘要：本文介绍了变电站端子箱受潮的危害，分析了凝露形成的机理及现有防潮措施的效果，并通过试验确定了端子箱防潮的有效方案，对确保变电站安全稳定运行具有非常现实的指导作用。
关键词：防潮；端子箱；变电站
前言
变电站端子箱内部装设有许多二次电缆和接线端子，是室外电气设备与室内测控、保护、通信等设备连接的中间环节【1】，一般就地安装在设备旁。在空气潮湿时，尤其是在雨季，室外开关端子箱内潮湿凝露积水【2】，易导致直流对地绝缘电阻下降、二次回路故障。严重者绝缘电阻下降到零，从而形成直流正电源或负电源接地。如果造成直流两点接地，则引起直流保险熔断，保护拒动或误动，甚至损坏设备，严重威胁电网的安全运行。端子箱受潮一方面会使相邻端子短路，另一方面使端子排螺丝和连接片生锈，使二次端子接触不良，也同样会使电流回路端子发热甚至开路，造成保护拒动或误动，引起事故。互感器电压和开关、温度信号端子接触不良则会造成测控、保护装置运行异常、误发信号，导致运行人员误判断作出错误分析。本文从曲靖供电局管辖变电站实际情况、受潮的各方面原因进行分析，针对现有的问题一对一进行解决，最终实现端子箱防潮这一目的，保障电网安全稳定的运行【3-4】。
1.现状
曲靖供电局变管一所管辖35kV~500kV变电站81座，最低海拔约为1850m，除个别城区变电站为室内GIS设备外，一次设备均采用户外安装，二次控制回路也是通过户外端子箱进入主控室或保护室。这种户外的端子箱受天气影响较大，极易受潮引起二次回路线短路造成保护误动做引起停电。
对所辖的81座变电站分片区进行调查，主要分为：麒麟片区、宣威片区、罗平片区、会泽片区。对每个片区变电站的端子箱情况进行调查，各个片区内的变电站均有端子箱受潮现象。对受潮端子箱进行分析，这些端子箱均有透气孔（图1），箱门密封完好不存在漏雨情况，电缆孔洞封堵完好，端子箱出厂时均配有带温度控制的加热器，部分端子箱（如：主变冷却器汇控箱）还配有风扇（图2），但均无法避免端子箱受潮凝露（图3）。
2.原因分析
2.1端子箱的环境条件
曲靖位于云南省东北部，地形上属于云贵高原，气候上属于亚热带季风气候，年平均降水量1000毫米左右，大部分变电站所在地区均为半山腰或山顶，雾气重，空气相对湿度较大，并且雨季持续时间长（4月-10月）约7个月，昼夜温差5-10℃，雨前后温差大（有“四季如春，一雨成冬”之说），极易凝露【5】。
2.2凝露形成机理
温度高、湿度大的空气遇到温度足够低的物体，会在该物体表面凝集成水珠，这一现象我们称之为凝露。变电站端子箱凝露是由于端子箱内湿热的空气在温度等于或小于其凝露点温度的箱体内表面凝结成水珠的现象。这种现象的发生与否由端子箱内空气的温度、湿度、露点温度以及箱体内壁温度四者的相互关系决定的。因此，只要尽量降低端子箱内空气的湿度，保持箱体内壁的温度始终高于箱内空气的露点温度，就能减少甚至消除端子箱内凝露受潮的现象【6】。
2.3 现有端子箱防潮条件
1）端子箱内均设有加热器（出厂自带），设定的启动温度为25~30℃，平时加热器均投入运行。考虑到端子箱内线缆较多，为避免加热器破坏电缆外绝缘，通常均将加热器布置在端子箱底部，端子排较少的一面，因而在端子箱顶部及未布置加热器的一面仍有凝露现象。
2）端子箱门上均带有密封胶条，根据《生产运行管理办法》运行人员每月需对端子箱密封情况进行检查，如有密封条损坏应及时进行处理，并且大雨过后需进行防潮特别巡视，检查端子箱是否有进水，通过这些举措，雨水很少能进入端子箱内。端子箱内能与外界进行气体交换的就是电缆沟，经过现场调查，下雨时电缆沟内均会产生积水，且电缆沟密封严密，电缆在运行中会少量发热及电缆沟在太阳的照射下，使电缆沟内温度略高于外界，端子箱底部通过防火胶泥进行封堵，无法做到完全隔绝气体交换，加之“烟囱效应”导致电缆沟内的
湿气进入端子箱从而产生凝露。
3）端子箱的侧面均有透气孔，有的透气孔很小，配合着滤网几乎无法透气，不能将端子箱内的湿气交换至外界；有的透气孔比较大，透气效果好，与外界进行气体交换时反而加剧了烟囱效应。若是能避免电缆沟内的湿气进入端子箱，才有意义。
3.改进方法
3.1 改进加热器
现有的端子箱加热器效果不好，无法保证整个端子箱内温度维持在不凝露的水平，若要改进从两个方面考虑，一是加大现有加热器的功率，二是在端子箱多个位置装设加热器【7】。现在的变电站自动化程度较高，端子箱内电缆分布较为密集，两种做法均会影响端子箱内的二次电缆，可能造成电缆绝缘降低导致短路，故不考虑改进加热器。
3.2 排出湿气
若能及时将端子箱内的湿气排出，即可有效减少凝露现象，避免了端子受潮。最理想的情况是下雨之后及时打开端子箱门进行通风透气，但我局站点多为无人值班，及时在下雨之后打开端子箱门通风费时费力，且集控中心往往无法掌握无人值班站点当地的天气情况，无法及时打开端子箱门通风。
在无法及时通风的情况下，考虑使用吸附剂或除湿装置降低端子箱内的湿气。吸附剂分为物理性质吸附（如硅胶）和化学性质吸附（如生石灰），两种类型均需要随时进行维护，在无人站内可行性较低，且成本过高。在进行调查后发现，市场上已经有凝露式除湿器【8-9】，使用220V交流电源，可以和原有加热器共用电源，采购了少量在220kV关塘站（罗平片区）和500kV曲靖站（曲靖片区）进行测试，并且要求值班员定期进行测量，观察除湿效果（图6、图7）。
经过实际测试发现，500kV曲靖站在使用凝露型除湿器后，效果显著，没有再发生端子箱凝露受潮现象，箱内的空气湿度也控制在一个比较低的水平；220kV关塘站使用凝露型除湿器后，仍有端子箱凝露受潮现象发生，空气的相对湿度也比较高，无法从根本上解决端子箱受潮问题。因此得出结论，在端子箱潮湿不严重的情况下，凝露型除湿器可以解决端子箱受潮问题。
3.3 隔绝湿气进入端子箱
从源头下手往往可以从根本上解决问题，若能减少进入端子箱的湿气，让端子箱内空气保持在一个湿度较低的情况，就可以避免端子箱凝露受潮。通过分析我们得知端子箱内的湿气大多来源于电缆沟，同时通过现场勘察我们发现，同一变电站的机构箱无受潮现象，端子箱却严重受潮，便考虑给端子箱加一个升高座便于通风，消除烟囱效应，既可以避免电缆沟内的湿气直接进入端子箱，又可以加大电缆沟与外界的空气交换，及时排除湿气。在110kV宣威站综自改造期间，我们进行了实施（图8），并验证了效果（图9），证明使用通风的升高座隔绝湿气进入端子箱是十分有效的，在有停电改造机会时，我们将对受潮较为严重的变电站使用此方法来避免端子箱受潮问题。
需要注意的是，增加了升高座之后，电缆沟和端子箱之间存在着缝隙，需要考虑防小动物的问题，若升高座使用金属材料，还应考虑升高座的防锈问题。目前我们采用的涂有防锈漆的铁制材料作为升高座，并且重新对电缆沟留有的孔洞进行封堵。经过实际观察，升高座未发现明显锈蚀，电缆沟也没有小动物进出痕迹，我们的做法可行。
4.结束语
经过改造测试后，我们找到了解决端子箱受潮问题的方法，经过探讨后我们认为，加装升高座需要对端子箱进行改造，必须借助综自改造的停电机会，因此对于受潮不是特别严重的变电站，直接加装除湿器解决受潮问题即可，对于受潮较为严重的再借机会进行改造。本文经过对变电站端子箱的潮湿原因进行分析，并通过实际测试给出了有效措施，能够大大提高变电站运行的安全性及稳定性。下一步我们将此方法推广到全局所有变电站使用，并将此方案提供给设计部门进行参考分析。
如果采用我们提出的给端子箱加装升高座的设计方案，可以从源头上避免端子箱受潮，节约了安装凝露式除湿器的成本。以目前曲靖供电局81座变电站中220kV变电站为例，220kV变电站共20座，每座平均有端子箱25个，目前市场上单个凝露式除湿器价格约为1800~2300元，由此可计算出采用升高座方案后，20座220kV变电站可节约90~115万元，同时可以节省因端子箱内壁、金属连接件锈蚀等问题带来的修缮费用。而避免端子箱潮湿导致的保护误动作或拒动，在电网安全稳定运行方面的贡献、在工业持续生产和居民稳定生活方面带来的价值更是不可估量的。
参考文献：
[1] 陈建泉，李军明 变电站新型端子箱的研究 电力讯息 2015年12月上 224
[2] 林智敏，黄亮，蔡恒滨 电气设备端子箱、机构箱防雨防潮技术措施研究 电气制造 2014年06期
[3] 张瑜 数字化变电站技术应用与研究 内蒙古科技与经济 2016（4） 89-90
[4] 程禹人 110kV全数字化变电站技术应用与推广 中国科技纵横 2013（14） 108-109
[5] 陈艳，段旭，董文杰，郭世昌 云南不同气候带极端气温变化趋势 气象科技 2013 41（1） 126-130
[6] 卢朝晖，周昕 变电站开关室绝缘子表面抗凝露系统研制 湖南电力 2004 24（2） 46-48
[7] 闫晓明，闫晓亮 变电站室外端子箱加热系统改造 科技与企业 2015（2） 59-60
[8] 郎祥君 发电机绝缘用防凝露电加热器除湿装置及其效果 黑龙江科技信息 2013(19) 128-129
[9] 闫铮，党建军，高亚强，李旺 一种电柜专用制冷型除湿器系统研究 机械与电子2014(1) 37-39
作者简介：
韩偲彬（1991年1月），男，曲靖，大学本科，助理工程师，变电运行
黄嘉飞（1970年12月），男，曲靖，大学本科，高级工程师，变电运行
宁永胜（1973年8月），男，曲靖，大学专科，工程师，变电运行
庄明万（1977年9月)，男，曲靖，大学本科，工程师，变电运行
论文作者:韩偲彬,黄嘉飞,宁永胜,庄明万
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/20
标签：端子论文; 变电站论文; 曲靖论文; 电缆沟论文; 箱内论文; 湿气论文; 加热器论文; 《电力设备》2016年第24期论文;