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摘要:江淮地区春秋季节昼夜温差大,空气湿度大,加上部分开关柜本身存有防潮隐患,箱体内壁容易形成凝露,危害柜内设备绝缘安全,本文通过对一起开关柜设备绝缘事故介绍,分析开关柜凝露产生的原因,并提出相应的预控措施,对变电站开关柜防潮运维管理有一定的指导意义。
关键词:开关柜;凝露;设备绝缘;预控措施
0.事故概况及分析
2016年5月26日21:05分,监控报某110kV变电站发生35千伏Ⅰ段母线A相接地信号,在运维人员查找故障点的过程中,35千伏Ⅰ段59线路同时发生B相接地,差动保护区内区外两点接地产生差流,造成#1主变差动保护跳闸。经现场检查发现#1主变中压侧开关柜引线桥A相穿柜套管有明显放电痕迹,开关柜进线室内壁有珠装凝露,如图所示。
从表1可以看出,在一定的温度条件下,空气中的相对湿度越高,开关柜内温度较环境温度越低,凝露越容易发生,具体分析如下:
2.开关柜运行环境较差
(1)开关室屋、墙面渗水,导致开关室相对湿度较大。(2)开关室电缆沟积水,导致开关室内整体湿度较大。(3)空调或工业除湿机排水管被堵塞,导致除湿效果较差。
2.1开关柜内相对湿度超标
(1)开关柜底部未采取有效封堵措施,电缆沟中的积水形成水蒸气通过电缆进出孔洞进入柜体。(2)开关柜风道设计不合理,空气流通性差,水蒸气长期聚集在柜体内无法排出,接近饱和水蒸汽含量。
2.2开关柜内温度较低
开关柜基础安装在槽钢上,槽钢表面离地间隙较小,导致地表的低温传导至开关柜电缆室,使开关柜电缆室温度往往低于环境温度。
2.3开关柜防凝露措施
从表1可以看出,开关柜防凝露仅有两条办法,一是降低开关柜内各室的相对湿度,二是提高开关柜内各室温度,使其高于环境温度,现列举具体措施,并对相关措施进行可行性分析。
2.4改善开关柜运行环境
(1)新建开关室应优化开关室屋面排水设计,选用质量合格的防水层材料,优化保温隔热层的施工工艺。对已经出现屋、墙面渗水的开关室应计划进行防渗水处理,运维单位应严格做好过程验收。(2)变电站围墙内、外排水系统应畅通,定期进行清淤,防止站内电缆沟积水,为防止积水内渗,电缆沟进出开关室外墙处应严密封堵。(3)空调或工业除湿机排水管应加装防虫网。
2.5优化开关柜防潮措施
(1)开关柜底部一次电缆、二次电缆进出开关柜孔洞处应采取严密封堵措施,防止电缆沟中的积水形成水蒸气进入柜体,应优先选用使用寿命较长的封堵材料,定期开展封堵排查,发现封堵处出现漏光、塌陷、破损等缺陷时应立即修复。(2)优化开关柜各室通风设计,柜顶泄压板应有防尘通风孔,各支撑板应设通风孔,前后柜门应设通风孔并加盖铜纱网,使断路器室、母线室、电缆室空气形成自然对流循环,降低开关柜各室相对湿度,降低凝露发生概率。(3)安装电除湿装置,其通过半导体制冷技术产生低温点,将空气中的水蒸气凝露到该点上,水滴顺着冷凝槽和管道排出柜外,降低柜体内空气相对湿度。
2.6升高开关柜各室温度
目前普遍采用的是电加热法,在开关柜电缆室以及断路器室安装铝合金加热器,通过加热提高柜体内部气体温度,使其高于环境温度,从而防止凝露形成。铝合金加热器与箱体内的电缆以及周边物体水平方向应保持不小于10cm的距离,竖直方向不能有电缆以及其他对热敏感器件。电加热装置所需功率参见表2。
3.结语
近年,开关柜绝缘事故多有发生,给电网、设备带来极大的安全风险,本文通过对开关柜产业凝露的原因分析,针对性提出了具体的防范措施,对开关柜防潮运维管理有一定的指导意义。
参考文献
[1]国网安徽省电力公司.运检工作〔2016〕94号《配网户外箱式设备防凝露指导意见》[S].2016
[2]应兵荣等《开关柜凝露、绝缘受潮原因及防范措施探讨》设备管理与改造[J].2015