变电站封闭式开关柜防潮治理措施

变电站封闭式开关柜防潮治理措施

吴定亮 龙翱翔 薛 涛

贵州电网有限责任公司 ， 贵州 铜仁 554300

摘要 变电站封闭式开关柜的结构紧凑，而且南方一些地区广泛存在空气湿度过大的情况，潮湿紧凑环境会造成腐蚀生锈，降低设备的使用寿命，也能使开关触头导电部分因生锈降低导电性能，更为严重的是由于相对湿度过高和柜内凝露现象发生柜内绝缘击穿事故，造成设备损坏和跳闸，因此如何保证变电站高压开关柜运行的可靠性和安全性至关重要。本文主要就变电站封闭式开关柜防潮除湿问题进行分析，并提出了防范开关柜湿度升高的策略，期望对消除高压开关柜故障隐患有所帮助。

关键词 封闭式开关柜；湿度；防潮；措施

0引言

在贵州很多地区，一些变电站高压开关柜都面临受潮放电的问题。这一方面是因为高压开关柜结构紧凑的设计弊端，另一方面则是因为部分站址临水低洼，空气湿度大，而且多数变电站高压开关柜都布置在一楼，地面潮气和电缆潮气更严重，这就加重了高压开关柜的潮湿程度，造成高压开关柜内绝缘下降，出现放电，从而严重威胁到了其内部电气设备的运行安全，如图1。尤其是在雨季，即使变电站高压开关柜做好了封闭措施，还是会导致外界潮气进入到高压开关柜内，使得柜内的湿度增大，这增加了开关柜防潮除湿的难度。

1高压开关柜受潮的原因

电气设备长时间暴露在空气中，最容易造成设备绝缘劣化的就是湿、热环境。 一般对于电气设备而言，保持30％～ 65％的相对湿度最为适宜，一旦超过了65％，闪络电压明显降低，绝缘件表面容易形成结晶水和溶入导电微尘，就会对电气设备造成不利影响，见图2所示。在湿度过大的环境中，高压开关柜内部极易出现凝露甚至淌水，将严重破坏开关柜的绝缘性能，并进而引发触电、电弧、设备起火甚至爆炸等严重事故，见图3。当温度低于“露点”时，就会发生凝露，高压开关柜所处环境的温度有较大波动以及一些吸湿性尘埃都会引起水汽冷凝，特别是在电力负荷的不断变化的条件下，高压开关柜内部将会有较大幅度的温差变化，如果开关柜所处环境的相对湿度过大，就很容易在开关柜内部的电气设备表面形成水膜，而金属在水膜作用下的腐蚀速度将会大大加快。此外，高压室、电缆沟等外部环境同样会对高压开关柜的正常运行造成很大影响。例如，电缆沟封盖不严出现了长期积水，就会产生大量湿气，一旦湿气进入了高压室，就将大大增加高压室的相对湿度，进而影响到高压开关柜的正常运行。

2 高压配电室防潮除湿及治理

当前，为了解决高压开关柜湿度过大的问题，主要采用三种措施。一是堵，减少高压室与室外、电缆沟与室外连通的通道。二是疏，保证电缆沟与室内、柜内与室内有空气交换的通道。三是加装除湿机和空调配合除湿，对受潮严重的开关柜还可采用热风机加热的临时处理措施。

2.1 开关柜改造

柜内装设加热器是高压开关柜防潮除湿非常有效的手段。要想防止高压开关柜中产生凝露，就要使开关柜内部的温度始终高于露点温度，并尽可能地降低开关柜内部的相对湿度，这样可以有效地防止凝露产生。为了保证开关柜内部的温度始终比开关柜外部温度高，同时还要兼顾到省电和节能，可采用多个温度传感器对开关柜外壁温度、开关柜内壁温度以及开关柜内部各设备隔间的温度分别进行测量，并通过智能化控制，以调节开关柜内部温度始终比开关柜外部温度要至少高 2~3℃，从而消除开关柜内部产生凝露的条件，达到防止凝露的目的。当开关柜内外的温差大于 2~3℃时，加热器就停止工作，温差小于 2~3℃就启动加热器。这样既可以实现对高压开关柜的防潮除湿效果，也能起到节约电能的作用。更为重要的是，这种控制系统可以实现在无人值班的情况下，保证高压开关柜的安全运行，因而是未来变电站高压开关柜防潮除湿的重要发展方向。

2.2 电缆沟改造

加大电缆沟底部及四周厚度，并做防水防潮层。对电缆穿孔上柜和出室处及时更换新的封堵材料，严密封堵，杜绝电缆沟由于封闭不严出现严重的长期积水情况，这能直接减少高压室以及开关柜内部的相对空气湿度。另外需要在高压柜两侧留出通气孔，增加空气交换，也能使电缆沟中产生的臭氧等有害气体有排放的途径，有效降低其浓度，从而避免高压开关柜中的电气设备受到损害。

2.3 高压室改造

为了保证变电站高压开关柜的防潮除湿效果，对于新建高压室的地面可以适当抬高或者垫高，这种方式可以有效降低地下水以及电缆沟中的水汽对高压开关柜的影响，从而保证开关柜在较为干燥的环境下工作运行。当高压室的基础被抬高或者垫高后，高压室的地面也干燥很多，这样有利于降低空气湿度，并减少臭氧的发生，对降低绝缘事故有重要的帮助。

变电站的百叶窗和排风扇一般分别位于高压室的下部和上部，使用薄膜将所有百叶窗封闭，留1-2个排风扇保证巡视检修人员的作业环境空气要求，其他排风扇也封闭，在天气晴朗时，打开所有的百叶窗和排风扇换气。

在高压室建造过程中，也要在墙体四周保留足够的维修通道，一般墙体要留出1.5米左右的通道，用于维修管理。这种做法的好处在于，既可以方便以后维修人员的检查和巡视，也有利于通过墙体实现对结晶水的向外挥发。墙体可以直接受到太阳光和外面自然风的作用，因而能够增加这些结晶水的挥发效果，此外，利用墙体的吸附作用，还可以将室内的水汽不断向外排放，因而也有利于降低变电站高压开关柜内的湿度。

2.4 加装除湿设备

配电房中常用的防潮除湿设备一般有空调和除湿机两种。其中空调既能制冷又能制热，有一些带独立除湿功能的空调同样可以进行除湿，其工作原理是当室内空气流过室内蒸发器时，在蒸发器的冷却降温作用下，空气温度会降至露点温度以下，使得空气中的水汽凝结成结晶水析出，从而达到了除湿的目的；工业除湿机则由压缩机、热交换器、风扇、盛水器以及控制器构成，其工作原理是室内空气由风扇吸入并经空气过滤网过滤后，在冷却的蒸发器上进行降温除湿，将空气中的水汽凝结为结晶水析出，从而降低空气的相对湿度。由于水的冷凝过程要带走一部分热量，会导致空气的温度随之降低，为了使空气的温度及湿度恢复到比较适宜的状态，工业除湿机还会对经过冷凝器的空气进行加热，从而提高空气温度，大大提升除湿机的除湿效果。但空调所带的除湿功能，其除湿量仅为工业除湿机的 30% 左右。

空调的除湿量小，除湿过程耗时长，还会吹出冷风，进一步导致室内温度降低，不仅耗电量大，还会使压缩机受损，从而缩短空调的使用寿命，所以完全用空调是不适宜的。试验证明，空调配合除湿机一起除湿的效果是最好的，并且除湿机的除湿量要与高压室空间相匹配，参考表1。

3. 结语

开关柜由于其紧凑的结构，在变电站的开关柜室得到了广泛应用，但是，也是由于其高度的密闭性，使得湿度对其绝缘强度的影响变得突出。尤其是在贵州低洼临水山区的雨季，开关柜设备锈蚀、放电、击穿甚至爆炸事故时有发生。通过以上方法对高压开关柜室进行改造，可以有力地减少开关柜内由于潮湿引发的事故。

参考文献

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