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变电站驱潮装置优化与应用

论文作者:科技论文
发表时间:2017-1-23

【摘要】变电站是电力输送环境中不可或缺的一环,其设备运行是否处于正常状态与电力配网系统的安全性和稳定性息息相关。本文根据多年来的工作实践经验针对变电站驱潮装置的优化与应用展开讨论与分析。
  【关键词】变电站;室外端子箱;驱潮装置;优化;应用
  变电站的端子配电箱作为室外配电设备和室内电力测控、配电保护和通信设备构成联系的重要中间环境,通常可临近安装在电力设备附近。空气潮湿造成室外端子配电箱内形成凝露积水,很容易造成二次回路接地绝缘电阻大幅降低情况的发生,甚至于电阻降为0,从而导致直流正电源和负电源接地问题。若直流二次回路形成两点接地,可能会引起直流保险丝熔断问题,配电保护柜拒动、误动或电力设备直接损毁,对电力配网系统的安全运行埋下安全隐患。变电站端子配电箱受潮引起端子排螺栓和连接垫片的锈蚀问题,进而二次端子接触不良,电流回路端子快速升温形成开路,配电保护柜拒动、误动,导致配电网系统发生安全事故。变电站中互感器电压开关、温度信号端子的接触不良问题导致室内电力测控、配电保护和通信设备运行状态的异常现象。鉴于此,变电站技术管理人员应该认真分析和查找变电站端子配电箱受潮的原因,并对症下药采取有效措施,以规避和降低安全事故的发生。
  1.变电站室外端子箱的运行现状
  变电站的端子配电箱作为室外配电设备和室内电力测控、配电保护和通信设备构成联系的重要中间环境,通常可临近安装在电力设备附近,直接关系变电站的安全健康运行。观察目前电力系统各种电气设备(开关、隔离开关、电压互感器等)端子箱,检查各类端子箱的材质、制作、安装工艺及驱潮回路等方面,发现端子箱内潮气重,造成端子排的端子、螺丝和箱体自身易锈蚀,对电气设备的安全可靠运行构成严重威胁。
  以500kV变电站室外端子箱电源箱为例,传统电站运行使用的都是铁制端子箱电源箱,经长年累月露天运行,已锈蚀严重,出现漏水漏风进潮气现象,况且门轴容易锈死导致箱门打不开、关不上,一旦二次回路绝缘降低造成短路接地,后果将不堪设想。为解决这一难题,很多电力企业已逐步将普通端子箱电源箱由不锈钢体端子箱来替代,同时将门轴门封与厂家合作进行相应改良和加装特殊结构门轴、门封条,从根本上解决锈蚀问题和透风问题。但是,随之而来的是新问题的出现,不锈钢体端子箱内仍然存留大量凝霜水引起端子箱内电气元件的锈蚀,绝缘性能大幅降低,系统对绝缘性能的监测预警频频告急。因此,我们必需要重视到这一问题,从根本上消除端子箱内的凝霜水,从而保证端子箱内的湿度适合于电气元件的正常运行。
  当前,绝大部分变电站的高压配电室都具有玻璃窗、轴流风机或百叶窗等可用于室内通风散热的装置。从长期工作运行中我们发现,这些装置在设计方面仍然存在很多弊端,能够起到防潮除湿的作用非常有限,特别是在南方潮湿地区,雨季时期即便是将变电站高压配电室的门窗全部关闭,也会因为百叶窗等装置的存在使得室内外空气相通,室外的潮湿空气通过百叶窗进入到配电室内,仍然可能导致室内的电力设备受潮。如遇返潮天气,部分高压配电室内的潮湿度可达95%以上,严重危及到室内高压配电设备的安全运行,严重者甚至出现配电柜内放电引起爆炸。
  2.变电站驱潮装置优化与应用
  (1)用水泥混合物封堵箱底。
  原来端子箱电源箱的箱底是用防火油泥封堵的,防火油泥在防止电缆沟内潮气上不能保证密封效果,新更换的不再用防火油泥封堵,全部改用水泥与防火材料混合物封堵,并分上下两层严密封堵。
  (2)加装驱潮装置。
  首先,在端子箱内装一个50W的加热器,同时在几个端子箱安装一套加热除湿装置(如图1所示),继续做长期观察,采集数据,以做纵向横向比较,检查效果。
  图1 加热除湿装置设计原理图
  从对采集原始数据来分析看,变电站高压配电室内的湿度会有一定的降幅,但总体幅度不大,受到室内及室外环境的影响还是非常严重。笔者分析器原因主要有两个方面:
  第一,加热器容量太小:端子箱空间较大,50W加热器相对来说难以发挥较大的驱潮作用。第二,没有湿度控制装置:加热器和风扇只靠一个小刀闸控制,不能实时自动投退,使端子箱内湿度变化依然较大。
  继续增大加热器的容量,增设能够监控室内湿度凝露控制装置,在端子箱内进行试验,采集若干组原始数据。从新数据分析来看,增大加热器容量后防潮除湿的效果明显提高,变电站高压端子箱内的潮湿度已达到目标值,端子箱内的凝露现象几乎消除殆尽。
  笔者认为关于变电站端子箱受潮的防治措施主要有以下几点:
  a.变电站中配电开关端子箱的设计及选型需全面考虑到室外配电开关端子箱的防潮除湿、抗高温能力和抗低温能力,综合各种因素考虑设备检修和运行的便利性;
  b.依据配电开关端子箱和电缆沟不并行的原则进行相关设计和安装工作;
  c.于配电开关端子箱的两侧设计专用的通风孔,可形成室内、外空气的对流风,一定程度起到降温的作用,并保障箱内电力元件的干燥。但是,需注意两道通风孔应采取相应的防水措施和防小动物进入的措施;
  d.配电开关端子箱内需安装防潮除湿加热控制装置,在潮湿环境或返潮天气、雨季中使用较为常见,杜绝出现因凝露、结霜天气给端子箱造成的绝缘性能下降或短路问题;
  e.配电开关端子箱内部可放置一些防潮除湿的物品,如硅胶等,定期进行安检,如发现故障应立即更换;
  f.对变电站进行设备改造或者是新安装端子箱,可选用镀络防锈端子,端子排以水平方式排列;
  g.变电站内配电开关柜的孔洞和进出高压配电室的电缆沟需严密封堵,确保高压配电室与户外隔绝,同时要做好高压配电室与电缆沟连接部位的防水问题,杜绝电缆沟的积水流入高压配电室内。另外,每个配电开关柜的电缆穿孔也要严密封堵,规避电缆沟内的潮气浸入到高压配电开关柜内,每年雨季或返潮季节来临之前由专人轮岗值班做好全面检查工作;
  h.高压配电室门窗和外墙的密封情况要严格检查,要求外墙墙体不渗漏,规避户外雨水和潮气浸入到高压配电室内;
  i.安装有百叶窗等通风装置的高压配电室,在室外环境湿度较大的情况下,应该提前将其关闭,避免潮气浸入到高压配电室内。干燥环境下,可将百叶窗等通风装置开启,保证最大程度的通风散热。另外,变电站如无人值守可增加一些自动开窗设备,根据室内湿度情况自动控制启闭,亦可有人工操控;
  j.百叶窗等通风装置的设计应根据高压配电室内开关柜的布置方式来定。如室内开关柜以单列方式布置,百叶窗等通风装置采用两侧对称的方式布置,可有效规避户外潮气和室内空气之间的对流问题;
  k.如经济条件允许,配置与配电室内空间大小匹配、功率适当的工业防潮除湿装置,并根据室内的温度、湿度,配置一套可实现自动启闭的集中控制装置对配电室内空气进行除湿,效果非常显著。
  3.结束语
  变电站端子箱很多人仅认为它是一种附属品,因此对于它的维护管理常常比较轻视。但是,从诸多变电站发生故障来看,相当一部分故障是由端子箱内部电气元件锈蚀问题所致,由此引起整个电力系统无法正常运行。因此,本文对变电站驱潮装置的优化与应用是十分必要的,而笔者撰写此文旨作为大家参考交流,共同促进学习。
  参考文献
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