變電站10kV高壓室進(jìn)氣窗封閉措施探索

雷 強(qiáng)（深圳供電局有限公司變電管理二所）

變電站10kV高壓室進(jìn)氣窗封閉措施探索

雷 強(qiáng)
（深圳供電局有限公司變電管理二所）

摘 要：近幾年，深圳區(qū)域的變電站共發(fā)生多次因10kV開關(guān)柜產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題、長(zhǎng)期大負(fù)荷運(yùn)行、環(huán)境溫度高造成的設(shè)備故障。為減少此類事故的發(fā)生，本文從高壓室進(jìn)氣窗密封措施改造方面進(jìn)行研究分析，分析了高壓室的運(yùn)行環(huán)境現(xiàn)狀及高壓室運(yùn)行環(huán)境溫度較高的原因，提出了改進(jìn)措施并進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用，以期提升開關(guān)柜的運(yùn)行環(huán)境，防止開關(guān)柜因運(yùn)行環(huán)境差引發(fā)的人身傷害和設(shè)備損壞。關(guān)鍵詞：變電站；高壓室；進(jìn)氣窗；封閉措施

0　引言

變電站高壓室在典型設(shè)計(jì)中沒(méi)有密閉空間的設(shè)計(jì)理念。目前深圳電網(wǎng)的變電站因氣溫高，高壓室基本安裝了空調(diào)系統(tǒng)，而高壓室進(jìn)氣窗未封閉，嚴(yán)重影響了空調(diào)的制冷效果，甚至早期的變電站高壓室存在有24個(gè)窗戶，空調(diào)安裝后基本沒(méi)有效果，因此研究制作高壓室進(jìn)氣窗封閉設(shè)施是必要的。改造目標(biāo)：將高壓室形成密閉空間，避免能量損耗，提升開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境，形成“降溫靠空調(diào)，排煙靠風(fēng)機(jī)”的運(yùn)作模式。

1　現(xiàn)狀分析

變電站高壓室設(shè)備承擔(dān)輸送配網(wǎng)電力的重任，變電站高壓室運(yùn)行環(huán)境直接影響設(shè)備的安全運(yùn)行。而深圳市屬于亞熱帶海洋性氣候，最高氣溫達(dá)38.7℃，并且高壓開關(guān)柜要傳送大量負(fù)荷，在傳送過(guò)程中會(huì)伴隨著發(fā)熱，大氣熱能量和開關(guān)柜發(fā)熱都會(huì)對(duì)開關(guān)柜設(shè)備產(chǎn)生不良影響，這些熱量都要以適當(dāng)方式交換出去，所有變電站高壓室均設(shè)置有進(jìn)氣窗，用來(lái)通風(fēng)散熱。

為了進(jìn)一步降低高壓室運(yùn)行溫度，深圳區(qū)域的變電站基本上配置了空調(diào)系統(tǒng)。高壓室空調(diào)系統(tǒng)溫度設(shè)定一般在26～28℃，高壓室溫度理論值應(yīng)處于27～30℃之間，而實(shí)際上由于進(jìn)氣窗的存在，使高壓室空氣交換頻繁，能量損耗巨大，溫度達(dá)不到理論區(qū)間。20世紀(jì)90年代初建造的變電站甚至存在2段母線有24個(gè)窗戶的情況，空調(diào)安裝后基本上沒(méi)有效果，需要增配空調(diào)。并且空調(diào)因?yàn)殚L(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，需要經(jīng)常維修。近期建造的變電站雖然進(jìn)氣窗數(shù)量減少，但面積減少不多，每個(gè)變電站高壓室的進(jìn)氣窗面積約13m2，同樣影響致冷效果。

因此要對(duì)高壓室進(jìn)氣窗進(jìn)行封閉改造。

2　改造方案

進(jìn)氣窗的改造設(shè)計(jì)了兩種方案，在實(shí)際應(yīng)用一段時(shí)間后，對(duì)每種方案的性價(jià)比進(jìn)行效果評(píng)估。

預(yù)期效果：選取兩個(gè)高壓室進(jìn)行試點(diǎn)，改造高壓室進(jìn)氣窗，防止進(jìn)氣窗滲漏水，將高壓室形成密閉空間，避免能量損耗，提升開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境，形成“降溫靠空調(diào)，排煙靠風(fēng)機(jī)”的運(yùn)作模式。

（1）方案一

1）將高壓室進(jìn)氣窗采用電動(dòng)百頁(yè)方式密封：將原有進(jìn)氣窗整體拆除，采用加裝電動(dòng)百頁(yè)方式。在戶內(nèi)側(cè)安裝電動(dòng)百頁(yè)，戶外側(cè)安裝裝飾百頁(yè)，在戶內(nèi)電動(dòng)百頁(yè)和戶外裝飾百頁(yè)之間加裝1.2mm厚沖六邊形孔（0.7cm蜂窩孔徑）的不銹鋼板，用于防小動(dòng)物，安裝后與高壓室內(nèi)外側(cè)墻面基本持平。密封通過(guò)電動(dòng)百頁(yè)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)減小電動(dòng)百頁(yè)軸距，提升制作工藝來(lái)提高密封率。要求電動(dòng)百頁(yè)有如下功能：密封功能，密封率95%以上；和消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能，高壓室溫、煙感啟動(dòng)時(shí)，風(fēng)機(jī)關(guān)閉，電動(dòng)百頁(yè)關(guān)閉，形成密閉空間，明火不會(huì)很快蔓延；和風(fēng)機(jī)溫控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能，風(fēng)機(jī)開啟時(shí)電動(dòng)百頁(yè)開啟，風(fēng)機(jī)關(guān)閉時(shí)電動(dòng)百頁(yè)關(guān)閉；機(jī)械手動(dòng)開啟功能，事故斷電后可手動(dòng)開啟；防滲漏水功能；防小動(dòng)物功能。

2）選取一個(gè)變電站應(yīng)用此方案。

3）完成效果圖，圖1為電動(dòng)百頁(yè)封閉裝置內(nèi)側(cè)，圖2為電動(dòng)百頁(yè)封閉裝置外側(cè)圖。

圖1 電動(dòng)百頁(yè)封閉裝置內(nèi)側(cè)

圖2 電動(dòng)百頁(yè)封閉裝置外側(cè)圖

4）電動(dòng)百頁(yè)封閉裝置在研究設(shè)計(jì)制作過(guò)程存在的問(wèn)題有：和消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)問(wèn)題；和風(fēng)機(jī)溫控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)問(wèn)題；防小動(dòng)物問(wèn)題。

解決措施：和消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)問(wèn)題，在消防主機(jī)控制回路增加一對(duì)觸點(diǎn)，高壓室溫、煙感啟動(dòng)時(shí)，該觸點(diǎn)接通，發(fā)出指令關(guān)閉風(fēng)機(jī)，關(guān)閉電動(dòng)百頁(yè)；和風(fēng)機(jī)溫控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)問(wèn)題，在風(fēng)機(jī)控制箱風(fēng)機(jī)控制回路，接入電動(dòng)百頁(yè)控制回路，風(fēng)機(jī)開啟時(shí)電動(dòng)百頁(yè)開啟，風(fēng)機(jī)關(guān)閉時(shí)電動(dòng)百頁(yè)關(guān)閉；防小動(dòng)物問(wèn)題，在戶內(nèi)電動(dòng)百頁(yè)和戶外裝飾百頁(yè)之間加裝1.2mm厚沖六邊形孔（0.7cm蜂窩孔徑）的不銹鋼板，用于防止小動(dòng)物進(jìn)入高壓室。

（2）方案二

1）將高壓室進(jìn)氣窗采用手動(dòng)密封裝置方式密封：保留原有進(jìn)氣窗，在原有進(jìn)氣窗戶外側(cè)用不銹鋼推拉門方式密封，推拉門采用沿滑槽手動(dòng)折疊雙開推拉方式全開啟，采用防水設(shè)計(jì)和一體式設(shè)計(jì)，整個(gè)裝置不可拆分，具備防盜功能，采用戶外開啟方式（如進(jìn)氣窗位置較高，可用絕緣桿輕松開啟、關(guān)閉），推拉門之間和推拉門與邊框之間用不銹鋼鉸鏈固定，每側(cè)的推拉門內(nèi)側(cè)裝2個(gè)碰鎖。要求有如下功能：密封功能，密封率95%以上；機(jī)械手動(dòng)全開啟功能，事故時(shí)進(jìn)氣窗可利用率100%；防滲漏水功能；防小動(dòng)物功能；防盜功能。

2）進(jìn)氣窗封閉裝置安裝完畢后，將高壓室風(fēng)機(jī)溫控系統(tǒng)改為手動(dòng)控制方式，避免能量損耗。

3）選取一個(gè)變電站應(yīng)用此方案。

4）完成效果圖：圖3為手動(dòng)封閉裝置關(guān)閉效果圖，圖4為手動(dòng)封閉裝置部分開啟效果圖。

圖3 手動(dòng)封閉裝置關(guān)閉效果圖

圖4 手動(dòng)封閉裝置開啟效果圖

5）進(jìn)氣窗封閉裝置在研究設(shè)計(jì)制作過(guò)程存在的問(wèn)題有：進(jìn)氣窗封閉裝置滲漏水問(wèn)題；進(jìn)氣窗封閉裝置防盜問(wèn)題；進(jìn)氣窗封閉裝置不好操作的問(wèn)題。

解決措施：進(jìn)氣窗封閉裝置滲漏水問(wèn)題，在封閉裝置內(nèi)側(cè)和頂部?jī)蓚€(gè)部位設(shè)置防滲漏水措施，實(shí)現(xiàn)防滲漏水功能；進(jìn)氣窗封閉裝置防盜問(wèn)題，采用一體式設(shè)計(jì)，封閉裝置開啟采用在滑槽內(nèi)開啟方式，不能拆解，實(shí)現(xiàn)防盜功能；進(jìn)氣窗封閉裝置不好操作的問(wèn)題，設(shè)計(jì)為人工打開，設(shè)計(jì)有滑槽，起導(dǎo)向作用，便于操作。如高度不夠，也可借用絕緣桿進(jìn)行打開、關(guān)閉的操作。

3　改造效果分析

3.1 空調(diào)消耗電量、高壓室溫度、濕度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

在方案二高壓室進(jìn)氣窗采用手動(dòng)密封裝置方式試點(diǎn)高壓室，在10kV高壓室空調(diào)總電源處接入一個(gè)電度表，在遠(yuǎn)離進(jìn)氣窗的位置安裝3個(gè)溫濕度表，在戶外綜合樓入口處安裝1個(gè)溫濕度表計(jì)，值班員每周進(jìn)行2次統(tǒng)計(jì)，抄錄電度表、溫濕度表計(jì)的溫度、濕度和各主變變低開關(guān)負(fù)荷情況，抄錄時(shí)間為改造前1個(gè)月，改造后2個(gè)月，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析，詳見(jiàn)表1。這個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和方案一試用后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基本一致。

表1　某10kV高壓室進(jìn)氣窗綜合改造后溫度、濕度、開關(guān)負(fù)荷、電度表讀數(shù)統(tǒng)計(jì)表

3.2 兩種方案的對(duì)比分析

方案一中的電動(dòng)百頁(yè)封閉裝置，盡管能和消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，并能和風(fēng)機(jī)溫控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，也能達(dá)到預(yù)期效果和目標(biāo)，但改造工程量大，改造費(fèi)用高，造成此方案難以推廣。

實(shí)際工作中，在處理有濃煙的事故時(shí)，值班員必須去現(xiàn)場(chǎng)，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后要排煙時(shí)，從戶外側(cè)手動(dòng)開啟密封裝置更安全。方案二的一體式進(jìn)氣窗封閉裝置工程量小，改造費(fèi)用低廉，能達(dá)到同樣的效果和目標(biāo)。因此方案二在性價(jià)比方面更占優(yōu)勢(shì)，更適合于推廣。兩種方案對(duì)比分析見(jiàn)表2。

表2　兩種方案對(duì)比分析表

4　結(jié)束語(yǔ)

高壓室進(jìn)氣窗經(jīng)過(guò)密封改造，采用兩種方案改造后的高壓室實(shí)際溫度值均處于27～30℃理論值之間，效果良好，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。相比之下，方案二的這種手動(dòng)式封閉裝置性價(jià)比高，有很好的推廣價(jià)值。這種進(jìn)氣窗封閉裝置也為今后的高壓室環(huán)境智能化改造奠定了良好的基礎(chǔ)，此裝置計(jì)劃推廣到各變電站進(jìn)行應(yīng)用。

收稿日期：（2015-06-04）