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摘 要:铠装式金属封闭开关柜具有操作简便、结构紧凑等特点,在电网变电站中得到广泛应用,然而开关柜室受空气湿度影响容易出现异响、内部放电等故障,严重时设备将停止运行,甚至出现爆炸等消极后果,给用户带来不便,变电站承受经济损失。这就需要做好变电站开关柜室除湿防潮工作,保障该结构运行安全稳定,维护变电站综合效益。本文通过探析变电站开关柜室除湿防潮具体对策,以期提高变电站运行质量。
关键词:变电站;开关柜室;除湿防潮
6月中旬某车间10kv开关柜室发生爆炸事故,柜体形变严重,顶部压力过大使盖板冲开,天花板随之冲破。现场发现该结构湿度较大,设备、地面、天花板均有明显水迹,手车断路器静触头盒、动触头、极柱等构件水迹较多,部分水迹汇集成为水珠,同时多处静、动触头存在放电现象,静触头盒部位击穿,面向壳体放电,开关柜母线舱亦存在多处放电现象。在明晰案例背景后,针对故障产生内因进行分析,探析变电站开关柜室除湿防潮对策显得尤为重要。
一、案例分析
通过对某车间10kv开关柜室爆炸事故进行分析可知,当时正值雨季,雨后大量水体被蒸發,工业园变电站结构吸附大量水汽,开关柜室湿度加剧,手车断路器绝缘结构受损,静触头附近电弧转变为爬弧,电流迅速上涨,开关柜室绝缘欠佳处陆续放电,拉弧使母线舱出现三相短路现象并诱发爆炸,除上述因素外,工业园区工作人员未能重视除湿防潮,缺乏针对性的管理,使除湿防潮工作质量随之降低,最终诱发爆炸事故[1]。
二、变电站开关柜室除湿防潮具体对策
1.设计优化。为避免出现案例中天花板水汽聚集形成水珠现象,在变电站基建时应设计一定角度,指引水流向指定位置,并非垂直低落,若屋顶未安置天花板则不应用石灰进行粉刷,降低石灰层受潮脱落几率。
2.结构密闭。开关柜室受外部气流、湿度等因素影响,使之出现受潮现象,影响柜内整体结构安全稳定性,这就需要加大该结构密闭力度,同时在开关柜室设置窗体,在天气条件较好时开窗通风、蒸发水汽,在雨季则紧闭窗体,不宜开启通风换气装置。定期检查开关柜室墙体、窗体、套管结构,保障各结构密闭性良好,穿墙管路无泄漏现象,提高除湿防潮质量。
3.开关柜除湿防潮(见图一)。在柜体内壁温度较低时,柜体内壁将凝结水珠,即出现凝露现象,为规避该现象需保持柜体内侧温度高于外侧,在柜体内部合适位置安置加热器,在该柜体顶端安装防尘罩及换气扇。针对开关柜进行耐压测试,反观试验结果明晰绝缘套筒是否符合质量标准,及时更换不符合规定及质量标准的元件。接入电缆后开关柜电缆沟应做好封堵处理,避免积水经由电缆沟流入开关柜内部,同时封堵电缆穿孔,避免潮气倒灌进入柜体,达到防潮除湿目的[2]。
图一 开关柜图例
三、变电站开关柜室除湿装置的有效应用
1.根据温度应用除湿装置。开关柜室空气由水蒸气、干空气混合生成,受温度限制1kg干空气中水蒸气基数较小,根据外界环境的变化水蒸气将达到极值即饱和状态。空气冷却至露点温度水蒸气结露析出,根据变电站开关柜室管控规范,室内湿度应控制在35%左右,以该参数为依托选择除湿装置及其运转时间,保障空气湿度达标,继而落实变电站开关柜室除湿防潮目标。
2.装置类型。变电站开关柜室除湿常用装置主要为工业除湿机及空调,其中空调兼具制热、制冷功能,具备除湿功能的空调在调控温度时可以除湿,在空气流进装置内蒸发器发挥作用,降低空气露点温度,部分水蒸气形成水,保障室内湿度达标。工业除湿机主要由风扇、热交换器、压缩机、机壳、盛水器、控制器等构件组成,室内空气由风扇吸入该装置经由过滤网过滤,在蒸发器作用下降温除湿,使变电站开关柜室多余水蒸气转化为水,降低空气湿度。基于该装置在应用进程中会流失一定热量,降低室内温度,为此工业除湿机具有加热升温功能,使室内环境温度达标,提高除湿防潮有效性。工业除湿机装置类型的选择与开关柜室空间大小有一定关系,例如,DH-820B适用于20—45m2空间,除湿量为20L/日,TD-690L适用于70—120m2空间,除湿量为90L/日,CFZ—7S除湿机适用于150—240m2空间,除湿量为168L/日,继而通过合理选择装置提高开关柜室除湿防潮质量。
3.设备保养。一方面需关注变电站开关柜室内设备元件质量,一旦发现出现质量问题,如绝缘皮破损、管路渗漏等,需及时予以解决,避免出现安全隐患。另一方面针对空调、工业除湿机等除湿装置进行保养,例如定期清洁空气过滤网,将长期不用装置水箱内的水清除干净,定期清除过滤网尘埃,确保装置处于正常运转状态,可以做好除湿防潮工作。
4.科学管理。首先,变电站管理人员需树立开关柜室及柜体本身除湿防潮意识,从实际出发关注室内空气湿度、温度,做好参数记录工作,有预见性的管控空气湿度、温度;其次,组建管理小组,负责变电站开关柜室防潮除湿,确保有关工作专人专管,推行责任制,一旦发生事故可追溯责任主体,使工作人员更加重视除湿防潮,规范工作流程,营建稳定营运氛围,通过管理提高其除湿防潮质量;最后,进行培训管理,组织工作人员学习并掌握除湿防潮知识及技能,鼓励工作人员创新进取,丰富变电站开关柜室除湿防潮措施,助推除湿防潮工作良性发展[3]。
结束语:
综上所述,变电站开关柜结构紧凑,在开关柜室内应用广泛,湿度对该结构稳定性、安全性带来消极影响,尤其在雨季空气湿度较高时开关柜室出现爆炸等故障几率上涨,需工作人员引起重视,做好除湿防潮装置选择及日常管理工作,避免开关柜结构出现锈蚀、破损等问题,降低断路器拒动几率,使刀闸操作更为稳定。通过开关柜改造落实除湿防潮目标,同时做好工作人员培训工作,确保其能够预见风险、规避风险、参与管理,使变电站开关柜室更为安全稳定。
参考文献:
[1] 李日升.防潮除湿技术在西宁某110kV变电站10kV高压室开关柜中的应用[J].区域治理,2018(27):250.
[2] 闫宏伟.高压开关柜防潮除湿治理[J].建筑工程技术与设计,2017(27):2385-2385.
[3] 陆昕.变电站开关柜室除湿防潮的有效方法与治理对策[J].电子世界,2016(5):84-85.
关键词:变电站;开关柜室;除湿防潮
6月中旬某车间10kv开关柜室发生爆炸事故,柜体形变严重,顶部压力过大使盖板冲开,天花板随之冲破。现场发现该结构湿度较大,设备、地面、天花板均有明显水迹,手车断路器静触头盒、动触头、极柱等构件水迹较多,部分水迹汇集成为水珠,同时多处静、动触头存在放电现象,静触头盒部位击穿,面向壳体放电,开关柜母线舱亦存在多处放电现象。在明晰案例背景后,针对故障产生内因进行分析,探析变电站开关柜室除湿防潮对策显得尤为重要。
一、案例分析
通过对某车间10kv开关柜室爆炸事故进行分析可知,当时正值雨季,雨后大量水体被蒸發,工业园变电站结构吸附大量水汽,开关柜室湿度加剧,手车断路器绝缘结构受损,静触头附近电弧转变为爬弧,电流迅速上涨,开关柜室绝缘欠佳处陆续放电,拉弧使母线舱出现三相短路现象并诱发爆炸,除上述因素外,工业园区工作人员未能重视除湿防潮,缺乏针对性的管理,使除湿防潮工作质量随之降低,最终诱发爆炸事故[1]。
二、变电站开关柜室除湿防潮具体对策
1.设计优化。为避免出现案例中天花板水汽聚集形成水珠现象,在变电站基建时应设计一定角度,指引水流向指定位置,并非垂直低落,若屋顶未安置天花板则不应用石灰进行粉刷,降低石灰层受潮脱落几率。
2.结构密闭。开关柜室受外部气流、湿度等因素影响,使之出现受潮现象,影响柜内整体结构安全稳定性,这就需要加大该结构密闭力度,同时在开关柜室设置窗体,在天气条件较好时开窗通风、蒸发水汽,在雨季则紧闭窗体,不宜开启通风换气装置。定期检查开关柜室墙体、窗体、套管结构,保障各结构密闭性良好,穿墙管路无泄漏现象,提高除湿防潮质量。
3.开关柜除湿防潮(见图一)。在柜体内壁温度较低时,柜体内壁将凝结水珠,即出现凝露现象,为规避该现象需保持柜体内侧温度高于外侧,在柜体内部合适位置安置加热器,在该柜体顶端安装防尘罩及换气扇。针对开关柜进行耐压测试,反观试验结果明晰绝缘套筒是否符合质量标准,及时更换不符合规定及质量标准的元件。接入电缆后开关柜电缆沟应做好封堵处理,避免积水经由电缆沟流入开关柜内部,同时封堵电缆穿孔,避免潮气倒灌进入柜体,达到防潮除湿目的[2]。
图一 开关柜图例
三、变电站开关柜室除湿装置的有效应用
1.根据温度应用除湿装置。开关柜室空气由水蒸气、干空气混合生成,受温度限制1kg干空气中水蒸气基数较小,根据外界环境的变化水蒸气将达到极值即饱和状态。空气冷却至露点温度水蒸气结露析出,根据变电站开关柜室管控规范,室内湿度应控制在35%左右,以该参数为依托选择除湿装置及其运转时间,保障空气湿度达标,继而落实变电站开关柜室除湿防潮目标。
2.装置类型。变电站开关柜室除湿常用装置主要为工业除湿机及空调,其中空调兼具制热、制冷功能,具备除湿功能的空调在调控温度时可以除湿,在空气流进装置内蒸发器发挥作用,降低空气露点温度,部分水蒸气形成水,保障室内湿度达标。工业除湿机主要由风扇、热交换器、压缩机、机壳、盛水器、控制器等构件组成,室内空气由风扇吸入该装置经由过滤网过滤,在蒸发器作用下降温除湿,使变电站开关柜室多余水蒸气转化为水,降低空气湿度。基于该装置在应用进程中会流失一定热量,降低室内温度,为此工业除湿机具有加热升温功能,使室内环境温度达标,提高除湿防潮有效性。工业除湿机装置类型的选择与开关柜室空间大小有一定关系,例如,DH-820B适用于20—45m2空间,除湿量为20L/日,TD-690L适用于70—120m2空间,除湿量为90L/日,CFZ—7S除湿机适用于150—240m2空间,除湿量为168L/日,继而通过合理选择装置提高开关柜室除湿防潮质量。
3.设备保养。一方面需关注变电站开关柜室内设备元件质量,一旦发现出现质量问题,如绝缘皮破损、管路渗漏等,需及时予以解决,避免出现安全隐患。另一方面针对空调、工业除湿机等除湿装置进行保养,例如定期清洁空气过滤网,将长期不用装置水箱内的水清除干净,定期清除过滤网尘埃,确保装置处于正常运转状态,可以做好除湿防潮工作。
4.科学管理。首先,变电站管理人员需树立开关柜室及柜体本身除湿防潮意识,从实际出发关注室内空气湿度、温度,做好参数记录工作,有预见性的管控空气湿度、温度;其次,组建管理小组,负责变电站开关柜室防潮除湿,确保有关工作专人专管,推行责任制,一旦发生事故可追溯责任主体,使工作人员更加重视除湿防潮,规范工作流程,营建稳定营运氛围,通过管理提高其除湿防潮质量;最后,进行培训管理,组织工作人员学习并掌握除湿防潮知识及技能,鼓励工作人员创新进取,丰富变电站开关柜室除湿防潮措施,助推除湿防潮工作良性发展[3]。
结束语:
综上所述,变电站开关柜结构紧凑,在开关柜室内应用广泛,湿度对该结构稳定性、安全性带来消极影响,尤其在雨季空气湿度较高时开关柜室出现爆炸等故障几率上涨,需工作人员引起重视,做好除湿防潮装置选择及日常管理工作,避免开关柜结构出现锈蚀、破损等问题,降低断路器拒动几率,使刀闸操作更为稳定。通过开关柜改造落实除湿防潮目标,同时做好工作人员培训工作,确保其能够预见风险、规避风险、参与管理,使变电站开关柜室更为安全稳定。
参考文献:
[1] 李日升.防潮除湿技术在西宁某110kV变电站10kV高压室开关柜中的应用[J].区域治理,2018(27):250.
[2] 闫宏伟.高压开关柜防潮除湿治理[J].建筑工程技术与设计,2017(27):2385-2385.
[3] 陆昕.变电站开关柜室除湿防潮的有效方法与治理对策[J].电子世界,2016(5):84-85.