高壓開關(guān)柜潮濕解決辦法！
發(fā)布時(shí)間：2020-12-02
1引言
10kV高壓開關(guān)柜(由于占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便等優(yōu)點(diǎn)在電力系統(tǒng)系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。但在實(shí)際運(yùn)行中，由于開關(guān)柜內(nèi)部采用過于緊湊的布罝，導(dǎo)致絕緣距離小，受環(huán)境、運(yùn)行等條件的影響會(huì)發(fā)生由于潮濕導(dǎo)致絕緣下降，引起內(nèi)部放電閃絡(luò)、絕緣擊穿甚至爆炸的，影響對(duì)用戶的正常供電。
2.案例分析
2.1事故經(jīng)過
2015年8月3日16:10，當(dāng)班監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)1號(hào)主變低后備保護(hù)動(dòng)作，跳開主變低壓側(cè)201開關(guān)，10kVⅠ母線失電，通知運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)10kV264開關(guān)柜燒毀；檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)處理263開關(guān)柜過程中， 18:41 lOkVⅡ母線上272開關(guān)柜爆炸，2號(hào)主變低后備保護(hù)動(dòng)作跳開202開關(guān)，10kV Ⅱ段母線失電；2015年8月4日3:52，lOkVⅡ段母線故障點(diǎn)隔離工作結(jié)束，調(diào)度下令進(jìn)行10kVⅡ段母線恢復(fù)運(yùn)行操作時(shí)，10kV273開關(guān)柜發(fā)生爆炸，2號(hào)主變低后備保護(hù)動(dòng)作再次跳開202開關(guān)。檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)生爆炸的三臺(tái)開關(guān)柜內(nèi)部損壞嚴(yán)重，柜內(nèi)有多部位包括絕緣支柱、穿墻 套管、觸頭盒、母排、靜觸頭擋板、二次接線槽板、電纜倉(cāng)防火板等均有不同程度的受潮凝露現(xiàn)象。排水型除濕器
開關(guān)柜絕緣件老化、性能下降，擊穿放 電引起相間短路故障是造成此次開關(guān)柜爆炸的直接原因?，F(xiàn)場(chǎng)檢查264開關(guān)柜開關(guān)上觸頭盒根部連接排熔斷，相鄰部位設(shè)備受損最重；272開關(guān)柜開關(guān)上動(dòng)觸頭及觸頭盒受損最重：273開關(guān)柜母線及四周隔板受損最重，故障是由母線間的絕緣擊穿引起，三起爆炸的起始都是因?yàn)榻^緣件相間或?qū)Φ亟^緣擊穿。
絕緣件受潮和產(chǎn)品自身質(zhì)量不高是造成絕緣件性能下降的主要原因。檢查發(fā)現(xiàn)柜內(nèi)設(shè)備大部分有凝露觀象，爆炸開關(guān)柜內(nèi)其它未受損部件也均有不同程度的凝露，部分還很嚴(yán)重。由于絕緣件的防潮能力有限，因此受潮絕緣件隨著運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng)，絕緣電阻逐步降低，以至于絕緣能力喪失。同時(shí)在絕緣能力的下降過程中，會(huì)發(fā)生局部放電，局部放電也促使絕緣件的絕緣能力進(jìn)一步下降，從而加速了絕緣事故的發(fā)生。
3.潮濕原因分析
從這個(gè)事故案例可以看出，空氣濕度對(duì)室內(nèi)開關(guān)柜的運(yùn)行有較大影響，在柜內(nèi)部件表面產(chǎn)生凝露，會(huì)導(dǎo)致絕緣降低、設(shè)備受損，嚴(yán)重時(shí)甚至造成事故。開關(guān)柜內(nèi)濕度較大及產(chǎn)生凝露的原因有以下幾點(diǎn)：排水型除濕器
（1）夏季雷雨天氣較多，變電站開關(guān)室一般設(shè)有百葉窗來通風(fēng)散熱，這種設(shè)計(jì)使得在開關(guān)室門窗關(guān)閉時(shí)室內(nèi)外的空氣也能相通，使得室外潮濕空氣進(jìn)入到開關(guān)室內(nèi)。
（2）電纜溝封堵因材料老化、施工工藝等原因出現(xiàn)損壞、脫落，在暴雨導(dǎo)致市政排水不暢水位較高時(shí)候會(huì)出現(xiàn)積水往變電站內(nèi)倒灌現(xiàn)象，由于開關(guān)椒底部的封堵并不能做到完全密封，積聚在電纜溝內(nèi)水產(chǎn)生水汽從開關(guān)柜底部進(jìn)入到柜內(nèi)。
（3）由于開關(guān)柜為密封結(jié)構(gòu)，沒有通風(fēng)口，進(jìn)入柜中的水汽沒有辦法排出，一般會(huì)聚集到柜體的上部空間即母線倉(cāng)，在溫度較低的柜體內(nèi)表面或者絕緣件表面上形成凝露。此外，開關(guān)柜內(nèi)部件表面臟污也是凝露形成的條件之一。
4.防范措施
4.1雷雨季節(jié)時(shí)，室外電纜溝積水是很常見的現(xiàn)象，可以通過對(duì)電纜溝進(jìn)行封堵修復(fù),在電纜溝進(jìn)入開關(guān)柜室的墻壁交界處采取防水措施，防止室外水位高倒灌到室內(nèi)電纜溝內(nèi)；對(duì)于室內(nèi)電纜溝到開關(guān)柜之間的封堵可結(jié)合開關(guān)停電的機(jī)會(huì)進(jìn)行修復(fù)，對(duì)可能進(jìn)入潮氣的柜底用阻燃材料進(jìn)行封堵，以防止潮氣進(jìn)入；同時(shí)可以在室內(nèi)電纜溝內(nèi)放入生石灰等干燥劑。
4.2安裝工業(yè)除濕機(jī)。10kV開關(guān)柜上一般裝有保護(hù)裝罝，保護(hù)裝罝對(duì)環(huán)境溫度要求比較高，所以大多數(shù)高壓開關(guān)柜室內(nèi)都裝有空調(diào)，但是空調(diào)的除濕效果差，尤其在夏天時(shí)候吹冷風(fēng)，反而可能導(dǎo)致開關(guān)柜內(nèi)外冷熱不均勻產(chǎn)生凝露，因此空調(diào)不能代替除濕機(jī)。建議空氣濕度較大的地區(qū)在開關(guān)室內(nèi)安裝合適功率的除濕機(jī)，將啟動(dòng)值設(shè)定在60%?65%，當(dāng)空氣濕度大于啟動(dòng)值時(shí)啟動(dòng)抽濕。上文變電站事故后在10kV開關(guān)室內(nèi)安裝了兩臺(tái)除濕機(jī)，室內(nèi)濕度由之前的85%降低到65%,效果明顯。
4.3在開關(guān)柜內(nèi)加裝SEPRI-CS-NL排水型除濕裝置。原理足利用濕度傳感器監(jiān)測(cè)開關(guān)柜內(nèi)濕度，當(dāng)濕度達(dá)到啟動(dòng)值時(shí)，除濕機(jī)開始啟動(dòng)，將開關(guān)柜內(nèi)的潮濕空氣抽到抽濕機(jī)的凝露室進(jìn)行水、氣分離，再將冷凝出來的水通過排水管排到柜外。安裝柜內(nèi)抽濕機(jī)可以顯著降低開關(guān)柜內(nèi)空氣濕度，但是因?yàn)殚_關(guān)柜內(nèi)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝時(shí)應(yīng)考慮到絕緣距離等因索，目前大多數(shù)是安裝在開關(guān)柜下部的電纜倉(cāng)內(nèi)。排水型除濕器
4.4在雨天應(yīng)對(duì)高壓室門窗、外墻進(jìn)行檢查，要求墻體無滲漏，門窗密封良好，防止雨水或戶外濕氣滲入。對(duì)于安裝了百葉窗的高壓開關(guān)室，可在百葉窗上加裝玻璃或者改裝為可關(guān)閉式，在梅雨季節(jié)時(shí)關(guān)閉百葉窗，防止?jié)駳馊肭?；在正常天氣時(shí)，打開百葉窗，保證高壓室內(nèi)的通風(fēng)散熱。排水型除濕器
4.5加強(qiáng)變電站高壓開關(guān)室運(yùn)維管理。一方面在雨天時(shí)，運(yùn)維人員應(yīng)及時(shí)檢查站內(nèi)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常、電纜溝內(nèi)有無積水、室內(nèi)除濕機(jī)是否正常工作：另一方面運(yùn)維人員在日常巡視進(jìn)出開關(guān)室時(shí)應(yīng)隨手關(guān)門，并定時(shí)巡視記錄室內(nèi)溫濕度儀數(shù)值。
除了做好高壓開關(guān)室的除濕防潮管理外，對(duì)開關(guān)柜設(shè)備定期進(jìn)行附壓測(cè)試的試驗(yàn)，使用質(zhì)量較好的絕緣件，對(duì)觸頭盒連接排做圓角處理等都可以防止開關(guān)柜絕緣故障的發(fā)生。
5結(jié)束語(yǔ)
為防止變電站高壓開關(guān)柜發(fā)生絕緣故障，一方面要進(jìn)視開關(guān)室內(nèi)潮濕問題，釆取多種手段降低濕度，排除隱患；另一方面設(shè)備運(yùn)行維護(hù)單位要深入了解開關(guān)關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理，聯(lián)系設(shè)計(jì)、基建、檢修等各個(gè)部門共同進(jìn)行分析，討論如何從根本上預(yù)防開關(guān)柜的絕緣故障，提高設(shè)備健康水平，保證變電站安全運(yùn)行。