(华北油田电力分公司 河北省任丘市 062552)
摘要:根据高压金属铠装开关柜由于内部潮湿易出现放电的原因,并结合实际运行和维护工作中出现的故障以及处理时采用的一些方法,对其内部除湿方法进行探讨。
关键词:高压金属铠装开关柜;除湿;方法
引言
随着电网综合自动化的更新改造,高压开关柜目前大都采用金属铠装柜。其内部结构紧凑,易出现潮湿、凝露和放电等现象,给设备以及电网的安全稳定运行造成了一定的负面影响。针对其存在内部潮湿的问题提出相应的解决办法,减少该类开关柜事故的发生,提高高压金属铠装开关柜运行的安全性和稳定性。
一、概述
高压金属铠装开关柜由于其具有防护等级高、运行可靠、断路器手车互换性好、便于检修和维护等特点,目前广泛用于电力系统之中。高压金属铠装开关柜内部长期潮湿将会加速导电部分表面材质氧化,在绝缘件表面形成凝露并造成放电,放电使开关柜内各绝缘件的绝缘性能降低,甚至造成绝缘击穿,从而造成接地或相间短路的事故停电,严重时还会造成开关柜爆炸的重大事故。在我公司电网中,多座变电所断路器的动、静触头都出现了严重氧化现象,且部分高压金属铠装开关柜多次发生内部严重放电的现象。通过对开关柜内部潮湿的原因进行分析,并找出解决的办法,对于预防事故具有积极的意义。
二、高压金属铠装开关柜内部潮湿造成的故障
故障现象一:高压金属铠装开关柜的静触头和梅花触头氧化。(见图1)
图1
故障现象二:高压金属铠装开关柜内带电显示绝缘子烧坏、相间绝缘隔板严重放电烧损。(见图2a、图2b)
图2a
图2b
三、高压金属铠装开关柜内部潮湿原因分析
1、通风散热效果差
高压金属铠装开关柜采用全封闭式结构,顶部和前后柜面没有透气孔。内部的手车室、电缆室、仪表室和母线室也是相互独立的,设计制造时未充分考虑合理有效的自然通风问题。
2、高压金属铠装开关柜电缆室底部密封不严
由于高压金属铠装开关柜采用全封闭式结构,且出线全是电缆出线,电缆沟上来的潮气很容易从电缆洞和底部接缝处进入柜内,进入后又无法顺利排出,使其积聚在柜内。
3、外部环境潮湿、温差变化大
在夏、秋两个温度相对较高、温差较大且又潮湿的季节。当白天环境温度升高时,由于柜内温度还没有升高,但柜外温度已经很快升高了,这时柜内的空气由于温差的缘故就会形成潮气,当潮气达到一定程度(饱和时)将凝结成水珠,凝结在母线、套管、触头罩、电缆头以及相间绝缘隔板等固体表面。(描写这一原理在生活中的现象就是:夏天从冰箱中取出一杯冰水,在水杯表面马上就会结露。而从高于环境温度的保温箱中取出一杯热水时,杯子表面是不可能结露的。)
4、驱潮加热器和传感器不能够满足需要,达不到驱潮的效果
温湿度传感器是被动型动的,当柜内湿度达到60%或50%时启动,柜内湿度达到40%时停止,这个过程很缓慢。因为绝大部分开关柜只在电缆室和手车室安装了一块300W加热器,且加热器没有贴服在开关柜内表面。所以加热器从开始加热到柜内湿度降到40%时至少需要三个小时的时间,这时柜内的凝露已经形成了,当凝露形成后要想再使其消除就很难了,周而复始,柜内设备的绝缘性能就会大大降低。
5、高压室内湿度过大
由于高压金属铠装开关柜所在高压室内的风机没有严格的启停标准和要求,其风机的启停都是通过运行值班人员随意的手动启停。有时运行值班人员没有定时启停风机,就会造成室内潮气积聚,致使高压室内湿度过大。
四、采取的除湿方法
针对上述分析,我们主要采取了以下方法:
(1)对每一面高压开关柜底缝隙及电缆孔洞用密封胶和胶垫进行密封。
(2)每一面高压开关柜的顶部加装两个交流220V的轴流风扇,分别位于电缆室与母线室防爆隔层的顶部,并在风扇顶部加不锈钢网做防护措施。
(3)用交流220V漏电断路器和微电脑时控开关控制排风扇的启动和停止,并将漏电断路器和微电脑时控开关装在仪表室。
(4)将柜内300W的铝合金加热器更换为200W的硅橡胶加热器,并使其贴服在开关柜内部表面,直接对柜体进行加热。
(5)将高压室内风机的手动启停改为手动和定时自动启停两种方式,使高压室内的空气流动起来,并将潮气排出至室外。
(6)在高压室内加装温湿度表,用来监测高压室内的温湿度,当湿度达到70%RH时,运行人员手动启动全部风机,当湿度达到50%RH时停止风机。
通过以上方法后,高压金属铠装开关柜的湿度明显降低了很多,且放电现象彻底消除。
五、预防内部潮湿的几点建议
1、提高运行人员的责任意识、安全意识和技术水平,使其了解高压金属铠装开关柜各隔室的性能、放电产生的原因和危害,了解并掌握如何检查高压金属铠装开关柜和风机启停的重要性。
2、将各个变电站高压室风机的启停都改为由温湿度控制和定时控制的双向启停。
3、加强设备验收和运行前的验收工作,避免有隐患的设备投入使用。如:高压金属铠装开关柜底部和电缆孔应做好密封,防止潮气从底部进入。
4、购买设备时,在技术条件书中明确通风、加热除湿要求。
六、结语
高压金属铠装开关柜是一种很重要的电力设备,其安全运行是电力系统供电可靠的重要保证。通过对其内部潮湿原因的分析,以及实际应用中采取除湿方法,可以为以后的设备运行管理提供重要依据,也有利于防范因“潮湿”而造成停电事故的再次发生。