配电装置室 防潮除湿综合治理措施

(整期优先)网络出版时间:2020-09-18
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配电装置室 防潮除湿综合治理措施

陈祥坚

泉州亿兴电力工程建设有限公司 福建泉州 362000

摘要 配电装置室是变电站的重要组成部分,配电装置室内部环境与开关柜的安全运行息息相关,而其环境温、湿度水平起着重要作用。因此,配电装置室的防潮除湿工作对提升设备健康水平以及预防事故的发生有着重大影响。本文通过配电装置室潮气过高原因及其影响的分析,提出一系列具有针对性的整治措施,以达到降低配电装置室内湿度的目的。

关键词:变电站,配电装置室;开关柜;防潮除湿

1 引言

配电装置室是电能汇集和分配的重要场所,配电装置室开关柜的健康状态对电网稳定性与供电可靠性起着重要的作用。然而,潮湿的环境会对开关柜的健康状态造成负面影响,是一种潜在隐患。数据显示,在配电装置室开关柜的各种事故中,因配电装置室环境潮湿引起的事故发生率最高。例如,2018年6月,某110kV变电站配电装置室电容器开关柜发生严重烧毁损害现象,调查发现柜内母排、穿柜套受潮严重,柜壁上附有水珠,且邻近开关柜内部的绝缘件也存在不同程度受潮现象。因此建立一套全方位的防潮治理体系能够有效降低此类事故的发生率,对保障配电装置室开关柜的安全运行有着重要意义。

2 配电装置室潮湿原因分析

2.1外部因素

我国东南沿海地区属亚热带季风性湿润气候,受海洋气流的影响,水汽频繁席卷南方,带来的温暖、潮湿空气中有较高盐分,含有大量的氯离子、钠离子、硫酸根离子、镁离子等,其中以氯离子腐蚀性最强;同时,沿海地区大气湿度较高,容易在变电设备面形成水膜,也会造成绝缘材料逐步老化而影响设备绝缘性。

2.2内部因素

首先,开关柜内部较为封闭,空气流通性弱,会导致潮湿的空气滞留在开关柜内。同时,当开关柜内外温差较大时,水蒸气在由热变冷的过程中也会液化成小水珠滞留在开关柜内,附着在元件上,造成金属锈蚀;其次,配电装置室顶部出现贯穿性裂纹导致的渗漏水,也是对开关柜的一个严重威胁;最后,配电装置室内空气湿度与其环境密封性成正相关,包括门窗密封、风机通风口的设计以及底部电缆沟的封堵等等。所以,对配电装置室的防潮应多方面考虑,提出针对性的措施,为开关柜的运行提供一个良好的环境。

3 配电装置室内湿度过高的危害

3.1降低绝缘性能

第一,开关柜内的许多设备元件靠空气绝缘,例如母线铜排,湿度过高会导致空气绝缘强度降低;第二,附着在绝缘材料表面的小水珠会降低其绝缘电阻,增大泄露电流,可能出现绝缘击穿、爬电和闪络等现象,甚至造成各类事故;第三,潮湿的空气有利于霉菌的生长,尤其在梅雨季节。霉菌代谢产生的酸性物质会加速绝缘材料老化,降低其绝缘强度。

3.2锈蚀金属

当开关柜内设备元件的金属部分受到腐蚀时,会降低设备的安全性能和使用寿命。对于大部分金属而言,都有一个临界的相对湿度,例如,铜的临界相对湿度约为60%,钢的约为70%。一旦达到临界相对湿度,就标志着金属表面产生了一层电解液薄膜,这就意味着金属从化学腐蚀转为了电化学腐蚀,大大加速了金属的腐蚀。

4 防潮除湿的方案

4.1配电装置室的防潮处理

4.1.1配电装置室通风窗的密闭改造

在原有通风窗的基础上增加网孔小于 1mm 的防尘过滤网,能够在通风时隔绝灰尘,并增加铝合金推拉窗(配电装置室空调开启时关闭窗),以满足室内环境密闭性要求。

4.1.2轴流风机通风口改造

轴流风机内侧应安装网孔小于 1mm 的空调过滤网式防锈防尘罩(防尘罩宜为可拆卸式),并加装防水型 110°以上转角管道,防止雨水倒灌至配电装置室。对于沿海盐雾腐蚀性大的配电装置室、电抗器电容器室,应做好门窗密封和室内湿度控制,轴流风机户外通风口应套装铝合金常闭百叶窗,轴流风机正常应处于关闭状态,可在需要时短时开启。

4.1.3进出配电装置室电缆孔洞封堵

水汽会通过电缆沟的孔洞进入配电装置室,应完全封堵。单根出线的高压电缆孔洞封堵,应在室内外两侧孔洞填堵防泥,防火泥表面用低标号水泥砂浆固化抹平。多根电缆一起进出配电装置室时,应在配电装置室结构墙下砌砖墙,砌砖墙时将已敷设电缆(如有)整齐排列在砖墙上并用水泥砂浆填堵固化,砖墙内预埋备用电缆保护管(环氧树脂玻璃钢材质),预埋数量按终期电缆数量的1.4倍考虑。敷设电缆时按由低往高顺序将电缆从备用保护管穿过,剩余备用电缆保护管内填堵防火泥,最后用低标号水泥将砖墙表面及电缆管孔洞表面固化抹平,对于电缆孔洞封闭后室内湿度仍不达标可在砖墙外部(或紧贴砖墙)增设一道沙墙,提高潮气封堵能力。

4.1.4开关柜电缆孔洞密封

柜内侧用防火泥、防火隔板封堵,以豆腐块形式“明”堵,即透过开关柜观察窗应能检查电缆室内电缆孔洞的封堵情况。电缆之间的小空隙应填堵防火泥。孔洞直径大于50mm的必须用防火隔板衬底,再以防火泥封堵,不得仅使用防火泥封堵。柜外侧用防火密封胶(禁止使用不具备阻火功能的普通玻璃胶)涂抹固定,防止防火泥脱落、防火隔板破损错位等造成孔洞封堵不到位。变电站(生产厂房)内外的电缆,在进入控制室、电缆夹层、配电装置室等处的电缆孔洞,应用水泥或防火材料严密封闭。

4.1.5配电装置室穿墙套管防水处理

进入配电装置室的穿墙套管应结合停电或在基建阶段对其四周接缝、穿透螺栓部位涂防水胶。建议采用瑞士西卡防水胶,其特点:PVC防水卷材是以聚氯乙烯树脂为原料,掺加增塑剂,填充剂、抗氧剂、紫外线吸性剂及其它助剂等一次挤出而成的新型高分子防水卷材。功能:一、固有的良好防火性能具有与卷材本身同等强度的热风焊接;二、接缝快速的施工安装、便捷的细部处理;三、方便的维护与修补;四、良好的尺寸稳定性;五、良好的水汽渗透性;六、良好的柔韧性;七、优越的机械性能。

4.1.6 配电装置室开关柜侧板封堵

开关柜二次电缆进出侧板封堵,是开关柜封堵的死角、防火重点又是验收环节的薄弱点。一、要求基建、扩建开关柜封板前,应经运维人员检查确认后方可封板;二、对于已投运开关柜,应结合开关柜母线检修开板检查、重新封堵;三、封堵时除采用防火材料严密封堵外,还应在封堵表面涂上一层防火密封胶。

4.2配电装置室的除湿措施

在配电装置室内安装适当数量的空调、除湿机或新风系统,通过辅助综合监控系统改造后实时监控室内温湿度工况(运行环境设定值为5℃≤环境温度≤30℃,环境湿度≤75%),可远程控制除湿设备的开启/关闭、运行模式(制冷/抽湿)。除湿机应定期排水,空调的出风口不应直接对着开关柜柜体,避免制冷模式下造成柜体凝露导致绝缘事故;对于分期投运的配电装置室,应将运行设备与未安装设备的空间做好封闭隔离措施,以降低冷气耗用和除湿设备的损坏率。

5 结论

综上所述,如果配电装置室环境长期处于高湿度的状态,会使得金属元件锈蚀,降低空气绝缘以及加速绝缘材料老化,对开关柜绝缘强度有负面影响,会造成柜内放电、击穿、开关误动甚至开关柜爆炸等严重事故;如环境温度偏高又不利于配电装置室二次保护设备运行条件,通过对配电装置室环境的综合整治,能够有效阻止水汽的侵入与滞留,同时控制配电装置室温度保证二次保护设备运行可靠性,可较大程度上减少由于湿气过高而引发的事故及温度引发的二次设备误动。

参考文献

[1] 余接永. 变电站配电装置室的防潮除湿治理[J]. 电力安全技术,2011(6).

[2] 王黎明,毛颖科,等.变电站电力设备外绝缘泄漏电流分析[J].陕西电力,2007,25(7):1-4.

作者简介

陈祥坚(1982-04),泉州亿兴电力工程建设有限公司,变电运维班副班长