變電站室外配電箱驅(qū)潮裝置的開發(fā)與應(yīng)用

蘭海英

摘 要：變電站室外端子箱、電源箱設(shè)置在露天環(huán)境中，會遭受自然環(huán)境、氣候的影響，促使端子箱、電源箱老化、銹蝕、變形或出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，這將導(dǎo)致端子箱、電源箱內(nèi)元器件受潮，其絕緣性能降低，這會對元器件安全、有效使用帶來一定威脅。而積極開發(fā)和應(yīng)用變電站室外配電箱驅(qū)潮裝置，則可以有效的控制凝露現(xiàn)象發(fā)生，有效的保護(hù)端子箱、電源箱，使其可以有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變電站；室外配電箱驅(qū)潮裝置；開發(fā)；應(yīng)用

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）24-0060-02

1 變電站室外端子箱、電源箱的運(yùn)行現(xiàn)狀

變電站室外端子箱、電源箱是變電站中聯(lián)系一、二次設(shè)備的重要部分，在一定程度上決定變電站能否安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。由于變電站室外端子箱、電源箱設(shè)置在露天環(huán)境中，這使得端子箱、電源箱長期遭受雨水、暴曬、大風(fēng)、冰雹等氣候條件的作用，致使端子箱、電源箱出現(xiàn)不同程度的受損，如老化、銹蝕、腐蝕等。除此之外，端子箱、電源箱的箱體內(nèi)壁表面因溫度的降低而出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，產(chǎn)生大量凝露水，而凝露水會使端子箱、電源箱內(nèi)元器件嚴(yán)重銹蝕，致使其絕緣性降低，降低端子箱、電源箱的應(yīng)用性。所以，在我國供電企業(yè)加緊處理變電站室外端子箱、電源箱老化、銹蝕、腐蝕等情況下，加緊消除端子箱、電源箱內(nèi)凝露現(xiàn)象是非常必要的。

以200 kV變電站室外端子箱、電源箱為例，傳統(tǒng)變電站運(yùn)行主要使用鐵制端子箱、電源箱，經(jīng)長時間的運(yùn)行，已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的銹蝕，并且存在漏水、漏風(fēng)等現(xiàn)象，再加上門軸非常容易出現(xiàn)銹蝕的情況，致使箱門無法打開，同時也無法關(guān)上，如果二次回路絕緣下降，就會出現(xiàn)短路接地的情況，后果不堪設(shè)想。為了有效解決這一問題，大部分電力企業(yè)開始用不銹鋼體端子箱取代普通端子箱、電源箱，并且對門軸門封進(jìn)行改進(jìn)，聯(lián)合生產(chǎn)廠家改良其構(gòu)造，增加一些特殊裝置，從而在根本上解決門軸門封問題。隨著不銹鋼體端子箱的運(yùn)用，也出現(xiàn)了一些新問題，不銹鋼體端子箱內(nèi)依然存在很多凝霜水，導(dǎo)致端子箱內(nèi)電氣元件出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，極大的降低了其絕緣性能，使得系統(tǒng)絕緣性能監(jiān)測預(yù)警頻頻告急。所以，在實(shí)際工作中，必須對此問題予以高度重視，從根本上解決端子箱內(nèi)凝霜水問題，確保端子箱濕度符合電氣元件正常運(yùn)行的需求，保證變電站的安全、有序運(yùn)行。

現(xiàn)階段，大多數(shù)變電站高壓配電室均具備軸流風(fēng)機(jī)、玻璃窗或者百葉窗等，用于室內(nèi)通風(fēng)散熱的裝置。從長久的工作中可以看出，這些裝置設(shè)計依然存在著一些不足，發(fā)揮的防潮除濕作用十分有限，尤其是在一些南方潮濕的區(qū)域，雨季的時候，即便全部關(guān)閉變電站高壓配電室門窗，還會由于百葉窗等裝置的存在，連通室內(nèi)與室外，實(shí)現(xiàn)空氣流通，使得室外潮濕空氣借助百葉窗等裝置進(jìn)入室內(nèi)，可能造成室內(nèi)電力設(shè)備潮濕。如果遇到返潮的天氣，一些高壓配電室內(nèi)的潮濕度能夠超過95%，對室內(nèi)高壓配電設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅，導(dǎo)致其無法安全、有序運(yùn)行，甚至出現(xiàn)引爆配電柜的情況。

2 變電站室外端子箱、電源箱出現(xiàn)凝露現(xiàn)象的分析

所謂凝露現(xiàn)象就是指箱體內(nèi)壁表面溫度下降到凝露點(diǎn)溫度以下時，內(nèi)壁表面會發(fā)生水珠凝結(jié)現(xiàn)象。而凝露點(diǎn)溫度是指在一定溫度的空氣中，水蒸氣的最大含量成為飽和水蒸氣量，此時的空氣成為飽和空氣，飽和空氣溫度下降時，空氣中的水蒸汽將凝結(jié)成水珠，含有水蒸氣的空氣的飽和溫度，即為凝露點(diǎn)溫度。端子箱、電源箱凝露現(xiàn)象能否出現(xiàn)，與室內(nèi)溫度、箱體溫度、相對濕度、凝露點(diǎn)溫度有關(guān)，其中影響較大的是環(huán)境溫度、凝露溫度、相對濕度，而從環(huán)境溫度、凝露溫度與相對濕度形成的曲線來看，環(huán)境溫度越接近露點(diǎn)溫度，凝露現(xiàn)象就越容易產(chǎn)生；不管空氣中的溫度如何，形成凝露的露點(diǎn)溫度始終不會低于環(huán)境溫度。從此點(diǎn)出發(fā)來開發(fā)和應(yīng)用變電站室外配電箱驅(qū)潮裝置具有一定的作用。

3 變電站室外配電箱驅(qū)潮裝置的開發(fā)與應(yīng)用

3.1 改善變電站室外端子箱、電源箱現(xiàn)狀的分析

對當(dāng)前變電站室外端子箱、電源箱現(xiàn)狀的改善，可以采用兩種方式予以處理，其一是利用水泥與防火材料混合物加以封堵。因為變電站室外端子箱、電源箱基本采用鐵質(zhì)材料，其暴露在露天環(huán)境下，長期遭受自然氣候的影響，很容易出現(xiàn)變形、銹蝕、老化等現(xiàn)象，致使箱體底部出現(xiàn)不同程度的損壞，電纜溝槽中的潮氣入侵，會影響端子箱、電源箱內(nèi)元器件的有效應(yīng)用。而利用水泥與防火材料混合物封堵端子箱、電源箱的底部，可以增強(qiáng)端子箱、電源箱密封性，還可以大大提高端子箱、電源箱使用性。其二是安裝驅(qū)潮裝置。也就是在端子箱、電源箱的內(nèi)部安裝適合數(shù)量的加熱器和凝露控制器，在箱體外部安裝驅(qū)潮裝置，可以有效的避免端子箱、電源箱受潮，使箱體應(yīng)用效果更佳。加熱除濕裝置設(shè)計原理，如圖1所示。

3.2 變電站室外配電箱驅(qū)潮裝置的開發(fā)與應(yīng)用

在加裝驅(qū)潮裝置的時候，可以同時在幾個端子箱上安裝一套加熱除濕裝置，進(jìn)行長期觀察，并且采集相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行橫向、縱向的比較，以此來判定檢查結(jié)果。以下是一段時間內(nèi)的采集數(shù)據(jù)，見表1。

由以上數(shù)據(jù)可知，溫度有所下降，但是幅度不大，并且受環(huán)境影響作用依然較大，其原因如下：

①加熱器容量較小。端子箱、電源箱的空間比較大，而加熱器的容量只有50 W，相對來說，很難滿足實(shí)際情況的需求，進(jìn)而也就無法充分發(fā)揮加熱器的作用。

②缺少濕度控制裝置。加熱器、風(fēng)扇只是依靠一個小刀閘進(jìn)行控制，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制，需要依靠人力操作完成加熱器的投切，所以，極大的降低了其可操作性，經(jīng)常出現(xiàn)兩種極端現(xiàn)象：一種為加熱開關(guān)投入之后無法關(guān)閉，導(dǎo)致電量浪費(fèi)；另一種為加熱器啟動沒有根據(jù)氣候變化執(zhí)行，導(dǎo)致箱體內(nèi)部潮濕的時候，無法充分發(fā)揮加熱器的作用，導(dǎo)致端子箱、電源箱內(nèi)部濕度變化幅度比較大。繼續(xù)增加加熱器的容量，可以考慮加裝一個可以對濕度凝露予以控制的裝置，目前市場上的凝露傳感器基本為同一類型，也就是在一個陶瓷基板上設(shè)置高分子半導(dǎo)體電阻材料，之后引出兩端電極，在傳感器表面比較干燥的時候，分子間的接觸電阻就會比較小，電極兩端電阻約為1 kΩ。

當(dāng)高分子材料吸收一定的水分之后，就會導(dǎo)致內(nèi)部空間不斷膨脹，使得接觸電阻不斷增大，從而加大了電極兩端電阻率。通過加裝電子控制裝置之后，可以對電阻大小予以測試，從而感知是否出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。以HDP-07型凝露傳感器為例，其作為一種正特性開關(guān)型元件，具有低濕度不敏感、高濕度敏感的特性，當(dāng)RH在70%～100%的范圍內(nèi)的時候，接觸電阻阻值就會出現(xiàn)改變。

通過增加加熱器數(shù)量，改進(jìn)后接線形式如圖2所示，提高凝露控制水平。在加裝加熱器的時候，需要保持并聯(lián)狀態(tài)，在進(jìn)行實(shí)驗的時候，其采集數(shù)據(jù)見表2。

4 結(jié) 語

綜上所述，在加裝加熱器的操作中，加熱器的作用是主導(dǎo)，小風(fēng)扇的作用是次要。從經(jīng)濟(jì)角度分析，一套裝置的總費(fèi)用為200元，而小風(fēng)扇價格為100元，占有50%的比例，為此，在實(shí)際運(yùn)用，可以去掉小風(fēng)扇，只有兩個加熱器也可以達(dá)到預(yù)期效果，所以，其具有經(jīng)濟(jì)、可行的特點(diǎn)，值得在變電站中應(yīng)用推廣。

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