張德

摘 要:鎧裝式金屬封閉開關柜具有操作簡便、結構緊湊等特點,在電網變電站中得到廣泛應用,然而開關柜室受空氣濕度影響容易出現異響、內部放電等故障,嚴重時設備將停止運行,甚至出現爆炸等消極后果,給用戶帶來不便,變電站承受經濟損失。這就需要做好變電站開關柜室除濕防潮工作,保障該結構運行安全穩定,維護變電站綜合效益。本文通過探析變電站開關柜室除濕防潮具體對策,以期提高變電站運行質量。
關鍵詞:變電站;開關柜室;除濕防潮
6月中旬某車間10kv開關柜室發生爆炸事故,柜體形變嚴重,頂部壓力過大使蓋板沖開,天花板隨之沖破?,F場發現該結構濕度較大,設備、地面、天花板均有明顯水跡,手車斷路器靜觸頭盒、動觸頭、極柱等構件水跡較多,部分水跡匯集成為水珠,同時多處靜、動觸頭存在放電現象,靜觸頭盒部位擊穿,面向殼體放電,開關柜母線艙亦存在多處放電現象。在明晰案例背景后,針對故障產生內因進行分析,探析變電站開關柜室除濕防潮對策顯得尤為重要。
一、案例分析
通過對某車間10kv開關柜室爆炸事故進行分析可知,當時正值雨季,雨后大量水體被蒸發,工業園變電站結構吸附大量水汽,開關柜室濕度加劇,手車斷路器絕緣結構受損,靜觸頭附近電弧轉變為爬弧,電流迅速上漲,開關柜室絕緣欠佳處陸續放電,拉弧使母線艙出現三相短路現象并誘發爆炸,除上述因素外,工業園區工作人員未能重視除濕防潮,缺乏針對性的管理,使除濕防潮工作質量隨之降低,最終誘發爆炸事故[1]。
二、變電站開關柜室除濕防潮具體對策
1.設計優化。為避免出現案例中天花板水汽聚集形成水珠現象,在變電站基建時應設計一定角度,指引水流向指定位置,并非垂直低落,若屋頂未安置天花板則不應用石灰進行粉刷,降低石灰層受潮脫落幾率。
2.結構密閉。開關柜室受外部氣流、濕度等因素影響,使之出現受潮現象,影響柜內整體結構安全穩定性,這就需要加大該結構密閉力度,同時在開關柜室設置窗體,在天氣條件較好時開窗通風、蒸發水汽,在雨季則緊閉窗體,不宜開啟通風換氣裝置。定期檢查開關柜室墻體、窗體、套管結構,保障各結構密閉性良好,穿墻管路無泄漏現象,提高除濕防潮質量。
3.開關柜除濕防潮(見圖一)。在柜體內壁溫度較低時,柜體內壁將凝結水珠,即出現凝露現象,為規避該現象需保持柜體內側溫度高于外側,在柜體內部合適位置安置加熱器,在該柜體頂端安裝防塵罩及換氣扇。針對開關柜進行耐壓測試,反觀試驗結果明晰絕緣套筒是否符合質量標準,及時更換不符合規定及質量標準的元件。接入電纜后開關柜電纜溝應做好封堵處理,避免積水經由電纜溝流入開關柜內部,同時封堵電纜穿孔,避免潮氣倒灌進入柜體,達到防潮除濕目的[2]。
圖一 開關柜圖例
三、變電站開關柜室除濕裝置的有效應用
1.根據溫度應用除濕裝置。開關柜室空氣由水蒸氣、干空氣混合生成,受溫度限制1kg干空氣中水蒸氣基數較小,根據外界環境的變化水蒸氣將達到極值即飽和狀態。空氣冷卻至露點溫度水蒸氣結露析出,根據變電站開關柜室管控規范,室內濕度應控制在35%左右,以該參數為依托選擇除濕裝置及其運轉時間,保障空氣濕度達標,繼而落實變電站開關柜室除濕防潮目標。
2.裝置類型。變電站開關柜室除濕常用裝置主要為工業除濕機及空調,其中空調兼具制熱、制冷功能,具備除濕功能的空調在調控溫度時可以除濕,在空氣流進裝置內蒸發器發揮作用,降低空氣露點溫度,部分水蒸氣形成水,保障室內濕度達標。工業除濕機主要由風扇、熱交換器、壓縮機、機殼、盛水器、控制器等構件組成,室內空氣由風扇吸入該裝置經由過濾網過濾,在蒸發器作用下降溫除濕,使變電站開關柜室多余水蒸氣轉化為水,降低空氣濕度。基于該裝置在應用進程中會流失一定熱量,降低室內溫度,為此工業除濕機具有加熱升溫功能,使室內環境溫度達標,提高除濕防潮有效性。工業除濕機裝置類型的選擇與開關柜室空間大小有一定關系,例如,DH-820B適用于20—45m2空間,除濕量為20L/日,TD-690L適用于70—120m2空間,除濕量為90L/日,CFZ—7S除濕機適用于150—240m2空間,除濕量為168L/日,繼而通過合理選擇裝置提高開關柜室除濕防潮質量。
3.設備保養。一方面需關注變電站開關柜室內設備元件質量,一旦發現出現質量問題,如絕緣皮破損、管路滲漏等,需及時予以解決,避免出現安全隱患。另一方面針對空調、工業除濕機等除濕裝置進行保養,例如定期清潔空氣過濾網,將長期不用裝置水箱內的水清除干凈,定期清除過濾網塵埃,確保裝置處于正常運轉狀態,可以做好除濕防潮工作。
4.科學管理。首先,變電站管理人員需樹立開關柜室及柜體本身除濕防潮意識,從實際出發關注室內空氣濕度、溫度,做好參數記錄工作,有預見性的管控空氣濕度、溫度;其次,組建管理小組,負責變電站開關柜室防潮除濕,確保有關工作專人專管,推行責任制,一旦發生事故可追溯責任主體,使工作人員更加重視除濕防潮,規范工作流程,營建穩定營運氛圍,通過管理提高其除濕防潮質量;最后,進行培訓管理,組織工作人員學習并掌握除濕防潮知識及技能,鼓勵工作人員創新進取,豐富變電站開關柜室除濕防潮措施,助推除濕防潮工作良性發展[3]。
結束語:
綜上所述,變電站開關柜結構緊湊,在開關柜室內應用廣泛,濕度對該結構穩定性、安全性帶來消極影響,尤其在雨季空氣濕度較高時開關柜室出現爆炸等故障幾率上漲,需工作人員引起重視,做好除濕防潮裝置選擇及日常管理工作,避免開關柜結構出現銹蝕、破損等問題,降低斷路器拒動幾率,使刀閘操作更為穩定。通過開關柜改造落實除濕防潮目標,同時做好工作人員培訓工作,確保其能夠預見風險、規避風險、參與管理,使變電站開關柜室更為安全穩定。
參考文獻:
[1] 李日升.防潮除濕技術在西寧某110kV變電站10kV高壓室開關柜中的應用[J].區域治理,2018(27):250.
[2] 閆宏偉.高壓開關柜防潮除濕治理[J].建筑工程技術與設計,2017(27):2385-2385.
[3] 陸昕.變電站開關柜室除濕防潮的有效方法與治理對策[J].電子世界,2016(5):84-85.