(泰安泰山高压开关有限公司 山东泰安 271000)
【摘要】变配电站高压开关柜具有结构紧密的特点，如果高压开关柜长期处于湿度较高的封闭环境中，会造成柜体内部绝缘部件绝缘性能的下降，长此以往，容易发生设备故障。鉴于此，本文以某公司实际的高压开关柜事故为案例，对事故的发生经过、事故原因以及受潮原因进行了分析，在此基础上提出了新的防潮除湿举措，期望能为我国高压开关柜的平稳运行提供案例参考。
【关键词】开关柜；除湿；治理
0引言
由于高压开关柜具有体积小、结构紧密、使用便捷等优点，在35KV以下的电力系统中应用较为广泛。但是在实际的应用中，由于高压开关柜自身紧密的特征，其内部的绝缘距离较小，在受到外界环境、设备运行状态等因素影响时，其内部的绝缘性会下降，容易发生设备内部放电击穿绝缘层的现象发生，严重的会引发设备的爆炸，造成电力系统的瘫痪。
1相关案例分析
1.1事故发生经过
2014年8月3日下午4：10分，值班人员发现某110kv的变配电站1号出现主变低后备保护动作，201开关跳开，10KVⅠ段母线失去电力，检修人员经过现场检修发现，故障问题出在10KV264高压开关柜，该开关柜已经烧毁，在处理264开关柜的过程中，272开关柜发生了爆炸事故，导致变电站2号也出现了主变低后备保护动作，致使10KVⅡ段母线失去电力。在次日凌晨3：52，完成了对10KVⅡ段母线的电力修复工作，经测试能够正常运行。但紧接着273高压开关柜也发生了爆炸事故，导致变配站2号再次发生保护动作，202开关跳开。再次对这三台高压开关柜进行检查发现柜体内部已经发生了严重的损坏，多个重要部件如绝缘支柱、触头盒、母排等都发生了不同程度的受潮凝露现象。
.png)
图1开关柜内母线凝露
.png)
图2开关动触头上出现铜绿
1.2事故原因分析
造成此次高压开关柜连续发生爆炸的根本原因是，柜内绝缘部件发生老化、绝缘性能下降，在遇到潮湿的外部环境，进而引发了线路的局部放电击穿绝缘层从而引发了爆炸。通过对264高压开关柜受损部位进行观察，发现触头盒的损毁最为严重；对272高压开关柜进行排查发现该柜的母线以及柜体挡板受损最为严重，造成这一现象的主要原因是273开关柜的母线绝缘层发生了损毁。从上述高压开关柜的事故原因可以看出，这几起事故都是由于绝缘件绝缘能力下降，绝缘层被电流击穿从而引发的爆炸事故。此外，在对爆炸现场进行检查时发现柜内受潮情况非常严重，已经出现了凝露现象，柜体其他部件虽然受损情况较轻，但是都不同程度的出现了凝露现象。由于高压开关柜自身的防潮能力有限，在受潮的情况下依然长时间运行，会降低柜体绝缘部件的绝缘性能，直到绝缘性能完全失去。而在绝缘性能下降的过程中，绝缘部件经常会出现放电现象，这种现象进一步的加快了绝缘部件绝缘性能的下降，进而加快了事故的发生进程。
3受潮原因分析
从上述事故案例能够看出，高压开关柜更容易受到柜体外部空气湿度的影响，柜体绝缘部件表面产生凝露现象后，会降低自身的绝缘性能导致设备受到损毁，甚至会引发高压开关柜发生爆炸。高压开关柜受潮原因具体有以下几点：
一是夏天多雷雨天气，而变配电站通风系统一般采用百叶窗，百叶窗虽然可以起到室内外空气流通的作用，但是百叶窗在换气的同时也将空气中的水蒸气带入了变配站内。
二是高压开关柜外部电缆封沟材料或施工原因出现了破损，在暴雨天气城市积水水位较高时，容易引发积水向变配电站倒灌的问题。此外，高压开关柜的底部电缆连接处并不能进行完全密封，即使积水不发生倒灌，水气也能够通过电缆沟进入到柜内内部。
三是高压开关柜由于自身结构紧密，进入柜体内部的水汽无法排除，通常进入的水汽都会汇集在上部的母线仓内，并在柜体以及绝缘层上凝露。此外，高压开关柜绝缘部件表面较为脏污也有利于水汽的附着。
4防潮除湿的新措施
4.1使用防潮除湿设备
在变配电站中使用防潮除湿设备能够有效地降低站内的湿度。目前防潮除湿设备主要有除湿机与空调两种。除湿机通过风扇将站内空气吸入，利用蒸发器与冷凝器对吸入空气进行降温和除湿处理，经过处理后空气中的水汽浓度会大大减小。但是除湿机在带走水汽的同时也会带走空气中的一些热量，这样会降低高压开关柜体的温度，为了使其柜体内外温度都处于合适的温度，除湿机还要对柜体进行加热处理。空调设备具有制冷和制热的功能，与除湿机的工作原理相同，都能够起到防潮除湿的作用。
4.2对电缆沟进行有效的封堵
电缆沟封堵材料老化也是高压开关柜湿度增加的一个重要影响因素。我国部分城市排水系统存在着一定的问题，雷雨天气积水严重，很容易造成积水倒灌到电缆沟中，如果封堵出现破损，封堵的效果会大大降低。汇集在电缆沟中的积水会慢慢蒸发并进入到高压开关柜中，导致高压开关柜中的湿度增加。由此可见，电缆沟的封堵工作对于高压开关柜除湿具有重要作用。在实际的处理过程中，定期对电缆沟的封堵情况进行排查，一旦发现积水情况要及时将积水排除，确保电缆沟的内部环境的干燥。
4.3增加新建变配电站机房的地基高度
为了提高变配电站机房的除湿效果，对于新建的变配电站可以适当抬高地基的高度，通常情况下可以提高40CM以上。地基的抬高能够显著的减少地下水汽与电缆沟内积水对高压开关对的影响，为高压开关柜营造一个相对干燥的运行环境。此外，当新建变配电站的地面抬高后，机房的地面也更加干燥，这样更有利于降低机房的湿度，并减少高压变电柜事故发生的几率。
4.4预留维修通道
在变配电站机房建设的过程中，要在机房的墙体周围预留足够宽的维修通道，通常情况下预留出1.5米左右的通道就可以满足设备后期的维护需求。通道的预留能够方便设备检修人员全方位的对变电设备进行观察和巡检，同时由于墙体会直接受到太阳直射，墙体能够将机房内部的水汽向外挥发，从而降低机房内部的湿度。由此可以看出，在变配电站机房内部预留维修通道的措施对于高压开关柜安全平稳运行具有重要作用。
4.5在高压开关柜上安装加热设备
加装加热设备是变配电站机房防潮的一种重要手段。对于高压开关柜凝露现象的发生，低温环境是不可或缺的条件。所以，只要提高高压开关柜的整体温度就能够避免水汽在柜体内部冷却凝结成露。在高压开关柜上安装加热设备可以保证柜体自身的温度高于外界环境的温度，最大限度的降低高压开关柜凝露现象的发生。同时由于外界温度是不断变化的，如果将加热设备的加热温度设置成固定的，会造成资源的浪费。因此，在加热设备中增加智能化控制，将传感器设备应用到加热器中，实现对高压开关柜防潮除湿的智能化控制，同时也能够实时的了解柜体内部的温度情况。
5结语
由于高压开关柜具有结构紧密的优点，在变配电站中得到了大量的应用。但正是由于其紧密的结构，更容易受到湿度的影响，一旦外界湿度过高绝缘层上形成凝露，将会大大的降低绝缘材料自身的绝缘性能，容易发生绝缘击穿事故，从而影响了变配电站正常的运行。我国每年六月至七月中旬，正是多雨的季节，外界环境湿度较高，这也是高压开关柜事故高发的时期。此外，电力设备如果长时间在潮湿的环境下运行，会对自身金属造成严重的腐蚀，并影响断路器的正常扭动。因此，通过对变配电站高压开关柜除湿新措施进行研究，能够减少高压开关柜因为机房潮湿而引发的故障问题。
参考文献:
[1]施启, 张杰, 肖一帆,等. 关于变电站高压开关柜防潮除湿分析与防范措施探讨[J]. 电气技术与经济, 2018, 000(006):18-20.
[2]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, 000(027):250.
[3]王猛. 变电站开关柜防潮除湿策略分析[J]. 电子世界, 2019(18).