GIS設備機構箱防潮處理改造

龔衛星

（陽煤集團發供電分公司，山西陽泉045000）

0 引言

礦站110 kV變電站110 kV系統原使用SF6真空斷路器開關，經2015年改造后，110 kV系統變成GIS組合設備，但改造時由于沒有考慮到防潮措施，在GIS組合設備安裝過程中，設備基礎未進行水泥硬化，而是放在了夯實的基礎上，造成設備機構箱長期存在受潮及誤動的隱患，給系統安全運行帶來了較大隱患。經過與設備廠家技術論證后，采用各機構箱改造方案，取得了明顯的效果，徹底消除了GIS設備機構箱受潮隱患。

1 GIS設備機構受潮現狀

礦區110 kV變電站GIS設備于2015年2月投入運行，至改造前（2017年8月），GIS設備運行不穩定，存在開關機構箱內潮氣重的安全隱患，投入了大量的人力及物力，均未徹底解決該隱患問題。

現將GIS設備機構箱出現的隱患問題進行總結，如表1所示。

2 造成受潮的原因分析

（1）夏季降雨時，由于機構箱墊圈處密封不嚴或變形，極少的雨水通過墊圈滲入機構箱內，陽光長期照射機構箱，水汽蒸發，上升至機構箱頂部，無法排出，隨著夜間氣溫降低，凝成水珠，掛于機構箱頂部，當水珠足夠大時，掉落至操作機構、二次元件上，導致銹蝕。

（2）夏季降雨時，由于機構箱螺栓壓接處雖已用玻璃膠密封，但因玻璃膠長期氧化裂縫或玻璃膠密封工藝、玻璃膠質量等不達標，導致極少的雨水通過螺栓滲入機構箱內，陽光長期照射機構箱，水汽蒸發，上升至機構箱頂部，無法排出，隨著夜間氣溫降低，凝成水珠，掛于機構箱頂部，當水珠足夠大時，掉落至操作機構、二次元件上，導致銹蝕。

表1 GIS設備機構箱出現隱患問題總結

（3）夏季降雨后，雨水滲入大地，氣溫升高，地面溫度升高，水汽蒸發，通過機構箱側面通風孔進入機構箱內，水汽上升至機構箱頂部，無法排出，隨著夜間氣溫降低，凝成水珠，掛于機構箱頂部，當水珠足夠大時，掉落至操作機構、二次元件上，導致銹蝕。

（4）冬季降雪融化后，由于空氣濕度大，水汽通過機構箱側面通風孔進入機構箱內，中午陽光照射機構箱，溫度升高，水汽上升至機構箱頂部，無法排出，凝成水珠，掛于機構箱頂部，當水珠足夠大時，掉落至操作機構、二次元件上，導致銹蝕。隨著環境氣溫降低，機構箱頂部的水珠還會凝結形成冰珠。

（5）機構箱底部密封不嚴，通過地面或電纜溝穿線孔，水汽進入機構箱。

3 前期應對措施

（1）對GIS設備機構箱底座進行了防火封堵。進行防火封堵后，由于前期GIS組合設備改造時，設備基礎未硬化，在多雨、多雪季節，基礎潮濕嚴重，水汽直接通過基礎滲透到機構箱內部，因此只針對機構箱底座進行封堵，解決不了導致機構箱內潮濕的實質性問題。

（2）定期對機構箱蓋螺栓處進行補膠處理。實際對機構箱螺栓的封堵采用的是玻璃膠，由于玻璃膠自身的缺點，幾次遇水后，就會與機構箱螺栓脫離，這就要求站內人員定期進行補膠，一是投入的材料成本較高，二是花費的人力較多。采取的措施只是解決了機構箱外部進水的問題，同樣存在機構箱基礎問題未徹底解決的缺陷，并沒有什么實質性的效果。

（3）天氣晴朗時，使用橡皮筋和紗網將機構箱門套住，打開機構箱進行通風處理，既達到了除濕排潮的效果，又達到了防小動物的效果。此措施對于機構箱的暫時除潮效果明顯，但是存在先決條件，就是受天氣的影響，如遇多日降雨、降雪，機構箱內的潮氣就不能消除，設備隱患隨時都有可能發生，未本質上消除設備隱患。

（4）投入了電加熱系統。前期投入后，一是需人為對其進行監護，防止引發機構箱內相關二次線路烤焦甚至發生火患；二是加熱后，潮氣蒸發加快了一次元件的銹蝕；而且潮氣不能徹底排放，停止加熱冷卻后，機構箱內還會有潮氣。考慮到對機構箱內一次設備及二次線路的影響，投運一段時間后，暫停使用加熱系統。

總之，采用以上措施均未徹底消除設備隱患。

4 機構箱防潮處理改造方案

現場運行兩年半以來，我們總結了很多經驗，并及時與設計院、廠家溝通，最后確定了GIS設備開關機構箱防潮處理改造方案，并于2017年9月投入實施。此次改造采用的方式屬全國首例，改造后效果顯著，真正解決了現場實際運行的安全隱患。

改造方案：在GIS設備0#主變110開關、1#主變113開關、2#主變114開關、110 kV母聯117開關、海礦1#線111開關、海礦2#線112開關、長礦1#線119開關、長礦2#線118開關機構箱及控制箱上分別加裝兩臺風扇（機構箱上加裝一臺風扇，控制箱上加裝一臺風扇），均采用出風式排氣；在控制箱內加裝一臺濕度控制器用于控制風扇的自動啟停；在匯控柜內加裝一個交流空開用于風扇電源控制。改造方案線路圖如圖1所示。

該改造方案，在現有不能改變機構箱地基基礎的情況下，對可能產生的機構箱內的受潮情況，能及時開啟風扇進行排氣，可利用濕度控制器來調節風扇的啟停時間，徹底消除GIS設備機構箱受潮的隱患。

圖1 改造方案線路圖

5 機構箱防潮處理改造效果

改造現場效果圖如圖2所示。

圖2 改造現場效果圖

改造后，通過對現場風扇啟停情況的摸索，GIS設備的濕度控制器調節在環境濕度“50%RH”最佳。高于此值，風扇不易啟動；低于此值，風扇長期運轉，不利于風扇的最佳運行（易造成風扇燒損或縮短風扇壽命）。

6 結語

總之，通過改造前與改造后效果的對比及將近半年的運行觀察，本次改造達到了預期目的，效果顯著，GIS設備運行情況良好。

[1]白宇濤.GIS設備安裝質量控制要點[J].電力自動化設備，2007，27（3）：124-126.

[2]王斌.220 kV GIS設備事故及原因分析[J].高電壓技術，2002，28（11）：56.

[3]羅學琛.變電所使用GIS設備與常規設備的綜合比較[J].中國電力，1996，29（4）：24-26.

[4]張智軍.GIS設備的運行維護[J].東北電力技術，2009（7）：24-26.

[5]王煒.GIS設備智能化就地控制柜的應用[J].高壓電器，2006，42（4）：304-306.