黃偉浩
(廣東電網梅州興寧供電局,廣東 梅州 514000)
35kV箱式變電站防潮措施改善
黃偉浩
(廣東電網梅州興寧供電局,廣東 梅州 514000)
夏季梅雨季節來臨,高壓室濕度高達95%以上,凝露常常引起高壓柜內電氣放電,甚至造成開關柜爆炸。高壓室電氣設備長時間在高潮高濕環境中運行,極易造成各種金屬材料嚴重銹蝕,最直接的危害是造成開關柜拒動及影響刀閘的正常操作。變電站防潮防濕的關鍵場所是變電站的高壓室,高壓室通常布置在變電站一樓,地表潮氣、電纜溝潮氣匯集后,造成高壓室濕度非常大,嚴重影響電氣設備的安全運行。針對變壓器整體結構設計主要從電纜室驅潮、箱體與電纜室密封隔離開、保持箱體及開關柜內空間干燥等措施進行整改。
變電站高壓室;潮濕;金屬腐蝕;防潮防濕;設備安全運行
箱式變電站是一種高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置,按一定接線方案排成一體的工廠預制戶內、戶外緊湊式配電設備,即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機地組合在一起,安裝在一個防潮、防銹、防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動的鋼結構箱體內,機電一體化,全封閉運行,特別適用于城網建設與改造,是繼土建變電站之后崛起的一種嶄新的變電站。夏季來臨,變電站防潮防濕的關鍵場所是變電站的高壓室,當高壓室空氣與外界直接相通時,戶外高濕度的空氣直接滲入高壓室,而高壓室又通常布置在變電站一樓,地表潮氣、電纜溝潮氣匯集后,造成高壓室濕度非常大,嚴重影響電氣設備的安全運行。
據測試,每當梅雨季節來臨,高壓室濕度高達95%以上,凝露常常引起高壓柜內電氣放電,甚至造成開關柜爆炸。另外,高壓室電氣設備長時間在高潮高濕環境中運行,極易造成各種金屬材料嚴重銹蝕,最直接的危害是造成開關柜拒動及影響刀閘的正常操作。
根據我局35kV變電站的實際運行情況分析,在維護方面發現此類箱式高壓室會有開關柜設備較易受潮導致設備絕緣下降發生絕緣擊穿故障現象。
在2013年8月20日運行人員發現35kV高壓室內煙霧彌漫并有燒焦味道,35kV線路保護跳閘。立即上報調度中心安排線路轉供,組織專家和技術人員對設備進行全面檢查,35kV塘水線338開關間隔母排及穿墻套管有嚴重放電現象。經試驗35kV母線連同小車開關的觸頭盒和觸頭盒式電流互感器對地絕緣嚴重下降,只有3-5兆歐,通過現場設備事故勘查和查看設備運行記錄,分析以下原因引起應該是設備長期受潮引起絕緣內部變質最終發生此絕緣擊穿故障:
(1)箱體下面電纜室因無通風設施,四周墻壁及地板長期濕水不干燥,經檢測濕度長期達95﹪以上。箱體底部外圍四周密封不完善,下雨天箱體墻壁由外至內會滲水進入至電纜室下的墻壁四周,從而引起箱體底部內空氣潮濕。
(2)箱體電纜室外面周圍因是草地,雨水儲集在土壤中,并逐漸會滲進電纜室內壁。
(3)高壓開關柜的箱體內四周底部與電纜室未采用全密封板,箱體內與電纜室存在空氣互流串通(電纜室內的水氣會流串至高壓開關箱體內)。
(4)箱體內頂部安裝4臺排氣扇是不合理的安裝位置,每當開排氣扇時電纜室的濕空氣會流通到箱體內,冷濕氣流經電氣設備時會形成水珠附著在電氣設備絕緣部分表面上。
(5)開關柜上端采用全密封板,造成柜內空氣不流通,尤其是濕氣無法排出。開關柜電纜出線內空間只有一臺小的加熱板,且溫濕度控制器安裝在柜前面,未能真實反映柜內高壓設備空間的溫濕度值。
針對以上分析制定防潮整改方案,主要從電纜室驅潮、箱體與電纜室密封隔離開、保持箱體及開關柜內空間干燥等措施進行整改,具體完善防潮措施如下:
(1)地下電纜室安裝6臺工業排氣扇,加快電纜室的空氣流通。排氣扇采用濕度自啟動控制,當達到55﹪自動啟動工作,避免了排氣扇長期工作狀態。室內原鐵窗紗采光窗用玻璃封堵,既保持采光又可以使得與外界濕氣隔離。停用原箱體內頂部的設計使用的排氣扇,因其抽離箱內濕氣作用并不足夠,絕對取消此排氣扇減少濕氣在高壓柜設備的流動。箱體高壓室內安裝一臺3kW的三相除濕機,長期設置60﹪自動狀態。
(2)開關柜內安裝防防凝露驅潮裝置,在高壓電纜出線內空間外安裝2臺,保護裝置和端子排空間安裝1臺,保證了柜內的干燥。箱體內開關柜周圍底部與電纜室部位敷設膠墊進行密封隔離,使得電纜室內的濕空氣不流向箱體。
(3)開關柜上部的全密封鐵板開小口(小口用鐵窗紗安裝),加快柜內空氣流通。
(4)箱體高壓室外壁與底部用防水涂料密封。雨水不會沿箱體壁滲水進入地下電纜室內。電纜室外四周的原綠化草地改用混凝土實地,保證地下電纜室的墻壁四周不存在滲水,使得電纜室長期保持干燥。
(5)箱式變電站以自然風循環冷卻為主。因此,在其周圍不能違章堆物,尤其是變壓器室門不應堵塞,還應經常清除百葉窗通風孔上附著物,以確保所有電氣設備不超過最大允許溫度。低壓斷路器跳閘后,應檢查跳閘原因后方可試送。
另外根據雨季對箱式變電站的影響,我們在運行管理規定內增加以下規定加強全面防潮:
(1)雨季來臨前,變電運行人員要及時對電纜溝和開關柜孔洞采取防水、防潮及封堵措施,保證變電站高壓室電纜溝內外絕緣,防止電纜溝潮氣直接侵入到高壓開關設備上。
(2)對高壓室的門窗、外墻進行檢查,要求現有門窗封閉狀況良好,墻體無滲漏,防止雨水飄入高壓室或戶外潮氣滲入。
(3)對高壓室內屋頂進行檢查,要求無滲漏,對母線排外露在柜頂的高壓室,屋頂內層不宜使用石灰粉刷,防止因潮氣引起石灰層脫落而掉在開關柜頂上。
(4)雨季高濕時,緊閉高壓室門窗且不得開啟通氣裝置。
(5)檢查軸流風機戶外葉片,要求其在軸流風機未工作時,葉片處于閉合狀態,防止潮氣通過軸流風機滲入高壓室。
(6)對高壓室百葉窗加裝玻璃窗,在室外濕度較大時,關閉這些窗戶,阻止室外潮濕空氣侵入高壓室,在正常天氣條件下,玻璃窗保持敞開以保證高壓室通風散熱,對于無人值守變電站,可加裝自動開窗裝置,根據室內濕度大小自動開啟、關閉玻璃窗,也可通過人工操作來完成。
通過防潮措施的整改后,箱體電纜室長期濕潤得到大大改善,箱體高壓室內的濕度得到控制。使得電氣設備運行在合格的干燥環境里。運行近半年后,經廣東電網公司電科院來現場進行開關柜局放測試均未發現有放電現象,設備運行正常,箱體高壓室內不再有電暈放電的響聲和臭氧氣味。