變電所高壓中置柜凝露問題現狀及對策分析

張池川+姜龍+吳征彥

摘 要：目前10kV開關柜廣泛采用全封閉型中置柜，遇潮濕季節，在封閉式開關柜內由于水汽的存在會造成凝露現象，造成設備內部放電、閃絡，設備絕緣受到破壞，進而造成設備短路故障。針對此現象，本文對現存在的高壓中置開關柜自動加熱除濕裝置進行分析、研究，提出高壓封閉中置開關柜改造思路。

關鍵詞：中置柜；凝露；加熱裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.169

1 引言

近年來，高壓封閉中置開關柜得到了廣泛應用[1-3]。但受到長時間的持續降雨影響時，電纜溝嚴重積水，室內濕度升高，加之高壓封閉中置開關柜的內部空間緊湊，使得開關柜內水汽難以散發。一方面，傳統開關柜僅于線路倉加裝加熱器，開關倉、母線倉中均無加熱器[4]，由于線路加熱傳感器故障頻發，線路倉除濕裝置往往未能及時發揮作用，使得開關柜內凝露現象嚴重[5]。

2 高壓封閉中置開關柜凝露故障特性原因分析

2.1 開關柜凝露故障特點

（1）端子排上形成的露水極易造成交直流短路接地，特別的，在二次線路開關跳閘回路短接情況下，則會引起開關誤動作；

（2）開關操作機構上形成的露水會腐蝕機構內部金屬部件，造成機構壽命的減少，甚至因銹死而造成機構卡澀。

（3）室內開關柜內的瓷瓶多不具備防水特性，瓷瓶上形成的露水會導致爬電或閃絡現象，造成設備絕緣下降甚至短路。

2.2 開關柜凝露氣候因素

結合上述故障特性和本地區的氣候條件，本文對高壓封閉中置開關柜凝露原因進行分析，并疏導出以下主要環境因素。

（1）南方濕度較高，氣候溫度變化大，開關柜內與柜外的空氣不能形成對流，開關柜的密封不利于箱內濕氣的外排；

（2）南方濕度較高，春秋季節尤其是雨季空氣濕度大，冷熱交替變換頻繁，箱體內溫度對于環境溫度的相對溫差波動較大，導電體表面就極易形成凝露；

（3）當電氣設備暫時處于停運狀態時，開關柜內的小環境溫度低于周圍環境溫度，從而形成凝露；

（4）電纜倉所連接的電纜溝內積水，造成水汽進入電纜倉，形成凝露。

3 高壓中置柜凝露問題解決對策分析

3.1 傳感器的選擇

高壓封閉中置開關柜是否產生凝露取決于室內溫度、柜內溫度、相對濕度以及露點溫度，不管空氣中的溫度如何，形成結露的露點溫度始終是低于環境溫度，所以只要柜內的溫度高于柜壁外的溫度，凝露就不會產生。本文提出于柜內、柜外同時采用溫度傳感器監控的方案，通過監控內外溫度傳感器，始終控制柜內加熱器，使柜內溫度高于柜外2～3℃。本文采用溫度式傳感器替換原有的凝露式傳感器以提高靈敏度，同時通過分體式溫濕度變送器來監控兩個傳感器的溫度，再經CPU智能化控制加熱器的投切來調節柜內溫度，使開關柜內部要防凝露的部位的溫度始終比柜外環境溫度至少高2～3℃，使之不具備凝露發生的條件，起到預防凝露的作用。當柜體內外有2～3℃ 溫差時就停止加熱。當柜體內外溫差低于2～3℃時就啟動加熱器。

3.2 加熱器加裝

傳統的加熱器尺寸比較大，不利于在柜內布置，若布置不當可能造成安全距離不夠引起絕緣故障，同時水汽很多都是從線路倉的電纜進線進到柜內，所以傳統的開關柜只在線路倉內部放置有加熱器，但是由于柜內并不是絕對的氣密，所以很多水汽擴散到了其它兩個倉體，尤其是母線倉，造成凝露現象。圖1為本文對高壓封閉中置開關柜加熱器加裝改造示意圖。

4 高壓封閉中置開關柜改造實例

（1）在開關倉，母線倉、線路倉安裝加熱器，解決內部凝露現象。

（2）采用新型加熱器，宜采用帶溫控可調溫硅膠加熱板電熱片，減少柜內占地面積。

（3）采用可以顯示溫濕度的傳感器，并帶有報警功能，上傳自動化系統，發告知信號，便于動態了解加熱器運行狀況。

（4）重置加熱器與傳感器之間距離，讓傳感器更好地反應倉內溫濕度。

（5）采用柜體開孔，金屬網格封閉開孔位置，開孔處可手動移動封板進行與有電設備的封閉。加熱器以及溫濕度控制器探頭安裝在后蓋板上。維修時打開后蓋板，移動封板即可解決不停電維修。

5 小結

本文通過對現今高壓中置柜應用現狀及產生凝露問題原因進行分析，對高壓中置柜做出適當設計改造，提出防范措施，提出一種應對高壓中置柜凝露問題對策，提出對高壓封閉中置開關柜改造思路，并且對設備進行實際的試驗改造。開關柜三倉分別獨立安裝溫濕度探頭以及加熱裝置，采用柜內開孔技術，開光柜改造后，實現了柜內溫濕度數據可視化，同時不停電處理加熱裝置的故障，也降低了高壓封閉中置開關柜凝露故障，提高了供電可靠性。

參考文獻：

[1]朱國謙.淺談高壓開關柜的設計[J].電氣傳動自動化，2009， 31（05）：31-34.

[2]張玉泉，張小軍，任玉芳.智能化開關柜的發展與應用[J].電工技術，2012（01）：4-5.

[3]梁漢泉，曾永浩，周永耀.淺談智能化開關柜的應用與發展[J]. 中國科技投資，2012（27）：99-99.

[4]輸變電常用標準匯編.高壓開關卷[M].中國標準出版社，2001.

[5]陳家斌.電氣設備檢修及試驗[M].北京：中國水利水電出版社，2006.

[6]岳新峰.12kV中置柜加熱除濕方式探討[J].高壓電器，2002， 38（03）：57-58.