變電站戶(hù)外箱柜防潮措施探究

廣西卓潔電力工程檢修有限公司 李 澤 崔 毅

電力變電站戶(hù)外柜內(nèi)空間設(shè)計(jì)是現(xiàn)代電廠(chǎng)電力系統(tǒng)中重要的一個(gè)組成部分，其戶(hù)外使用箱柜多數(shù)為雙層露天式設(shè)計(jì)布置，對(duì)箱柜內(nèi)部、電氣設(shè)備和各種動(dòng)力電子應(yīng)用元器件等都進(jìn)行了大量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)，以更好地直接實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力變電站的各種使用功能，保證了全站電力的正常運(yùn)行供給。通常變電站戶(hù)外或企業(yè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)戶(hù)外設(shè)備在柜內(nèi)戶(hù)外運(yùn)行時(shí)，要求其所在處戶(hù)外運(yùn)行環(huán)境必須保證具有相對(duì)較高的運(yùn)行風(fēng)速和干燥后的溫度，防潮是指防止潮濕電力系統(tǒng)戶(hù)外設(shè)備運(yùn)行時(shí)降低戶(hù)外箱柜內(nèi)濕度，是為防止潮濕引起的設(shè)備跳閘及絕緣子傘裙爬電等現(xiàn)象，并且這樣可有效延長(zhǎng)戶(hù)外設(shè)備的使用壽命和縮短使用維護(hù)周期。

在變電站戶(hù)外配電柜中，內(nèi)部所裝置的電氣設(shè)施與電氣元器件種類(lèi)繁多，使得變電站的各種功能都得以充分實(shí)現(xiàn)。電力設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，其性能指標(biāo)應(yīng)是需長(zhǎng)期保持在良好狀態(tài)，并應(yīng)具有相當(dāng)高的可靠度，而干燥運(yùn)行的環(huán)境是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)最為重要的手段之一。當(dāng)殼體結(jié)露或潮濕電氣事故同時(shí)發(fā)生于電氣設(shè)備的殼體表面時(shí)，其金屬絕緣體涂層的工作溫度在這種環(huán)境條件的直接影響下就有可能也同時(shí)出現(xiàn)故障，甚至還可能會(huì)同時(shí)發(fā)生短路、接地或擊穿線(xiàn)路故障等，造成電源相間和相鄰電源連接線(xiàn)路發(fā)生短路等各類(lèi)事故的同時(shí)發(fā)生，影響涉及到各種變電站戶(hù)外箱柜中設(shè)備的安全和可靠地正常運(yùn)行。當(dāng)變電站戶(hù)外箱柜在具有照射太陽(yáng)光過(guò)大或高濕度的條件情況下，較易使其產(chǎn)生銹蝕與發(fā)霉腐爛等情況，二者均可能會(huì)對(duì)其造成較為嚴(yán)重的危害，影響涉及到電力變電站戶(hù)外電氣箱柜系統(tǒng)中的各種相關(guān)電氣保護(hù)裝置的使用性能。

1 變電站戶(hù)外箱柜潮濕的形成因素

1.1 箱柜內(nèi)部滲入雨水

斷路器、隔離器和刀閘式閥門(mén)傳動(dòng)桿在引入后將端子箱、機(jī)構(gòu)盒等引入箱柜內(nèi)部時(shí)，多從頂部向下推進(jìn)，引入后一般需在兩個(gè)閥門(mén)接觸面間同時(shí)開(kāi)展一次封堵除濕工作，當(dāng)閥門(mén)封閉不嚴(yán)重的潮濕問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)，遇到?jīng)]有暴風(fēng)雪或雨水的潮濕天氣，雨水就可能會(huì)直接向下滲透到引入箱柜內(nèi)部引發(fā)潮濕[1]。另外，變電站戶(hù)外箱柜在其設(shè)備運(yùn)行期間，會(huì)大量地需要使用與其本身相應(yīng)的各種防水和防火密封材料，因此有良好的密閉性，配電柜內(nèi)部與戶(hù)外部分的溫差形成了凝結(jié)的情況，由于柜內(nèi)濕氣無(wú)法及時(shí)排除進(jìn)而導(dǎo)致配電柜處于潮濕狀態(tài)，長(zhǎng)此以往出現(xiàn)了箱柜開(kāi)裂、損壞等各種情況，且在戶(hù)外雨水較多季節(jié)時(shí)，也很有可能會(huì)因一些自然原因而造成戶(hù)外箱柜內(nèi)部的滲漏和浸沒(méi)大量雨水。變電站戶(hù)外箱柜柜內(nèi)被雨水滲入大量天然雨水后，濕度到了一定地步會(huì)凝露，經(jīng)太陽(yáng)照射后會(huì)干燥留下污漬，也會(huì)降低絕緣件的絕緣性，形成了潮濕的情況。

1.2 柜體內(nèi)外溫差

從變電站戶(hù)外箱柜結(jié)構(gòu)看，配電盤(pán)的下部位置具有很高濕度，它會(huì)使腔體內(nèi)部濕度逐漸變高，當(dāng)溫度差出現(xiàn)較大變化時(shí)，設(shè)備壁上就易出現(xiàn)結(jié)露情況。此現(xiàn)象具體的過(guò)程主要是配電盤(pán)的下部空間內(nèi)的水汽會(huì)通過(guò)縫隙進(jìn)入設(shè)備的內(nèi)部空間中；當(dāng)處在中午20～30℃的范圍時(shí)，上部鐵板的溫度就會(huì)升高，增加了飽和的水蒸氣，且空氣內(nèi)的水量也會(huì)增加；在到了傍晚、深夜或者早上時(shí)，鐵板的會(huì)因?yàn)榧崩涠霈F(xiàn)結(jié)露的情況[2]。

若整個(gè)箱柜外部的箱體溫度比箱柜內(nèi)部的箱體平均溫度高，凝露物就可能會(huì)直接加熱形成于整個(gè)箱柜的內(nèi)壁上，使箱內(nèi)空間范圍內(nèi)的所有電氣設(shè)備均處在潮濕的高溫條件，此運(yùn)行環(huán)境下會(huì)提升箱內(nèi)設(shè)備故障事件的發(fā)生概率；且凝露會(huì)導(dǎo)致水流的逐漸形成，危害了戶(hù)外箱柜內(nèi)部的各類(lèi)相關(guān)電氣保護(hù)裝置及其正常運(yùn)行使用的安全性。

2 變電站戶(hù)外箱柜防潮措施探究

2.1 驅(qū)潮措施的應(yīng)用

2.1.1 使用調(diào)濕片

調(diào)濕片的吸放濕動(dòng)作是根據(jù)環(huán)境溫濕度變化而變化。當(dāng)濕度升高或溫度降低時(shí)吸濕動(dòng)作啟動(dòng)；當(dāng)濕度降低或溫度升高時(shí)放濕動(dòng)作啟動(dòng)。由于調(diào)濕片內(nèi)滲透壓的變化需一定的壓力和時(shí)間，所以調(diào)濕片的動(dòng)作有滯后性。因此能將濕度保持在一定范圍內(nèi)，不會(huì)有大起大落的現(xiàn)象，但動(dòng)作的趨勢(shì)跟環(huán)境溫濕度基本一致[3]。戶(hù)外所有箱柜修改擴(kuò)建過(guò)程中，選用的濕度控制器對(duì)其位置選擇應(yīng)主要是使它能自動(dòng)精確調(diào)節(jié)柜內(nèi)的空氣溫度及相對(duì)濕度，并直觀醒目地根據(jù)設(shè)置相對(duì)調(diào)節(jié)濕度值進(jìn)行整定?？刂破髡９ぷ鬟\(yùn)行期間，若設(shè)備發(fā)生出現(xiàn)故障或零件損壞，更換新的自動(dòng)控制器一定須同時(shí)用戶(hù)具備自動(dòng)重新調(diào)節(jié)固定溫度和相對(duì)濕度的特殊固定功能；對(duì)于傳統(tǒng)變電站戶(hù)外箱柜系統(tǒng)中的自動(dòng)控制器，因其最常使用的方式是調(diào)節(jié)濕度和相對(duì)溫度間相等的固定，應(yīng)逐漸重新開(kāi)始做好更換全新控制器的準(zhǔn)備工作，新的或更換后的控制器一定需用戶(hù)能自動(dòng)重新調(diào)節(jié)一個(gè)整體固定值。

在工作實(shí)踐中，因現(xiàn)場(chǎng)海拔較高，設(shè)備一直處在低溫、高濕環(huán)境條件下，這就導(dǎo)致電箱內(nèi)部頻繁形成水露現(xiàn)象，且能看到明顯的生銹痕跡；此時(shí)通過(guò)使用DRYKEEPER調(diào)濕片就能對(duì)電箱內(nèi)部濕度有效控制，實(shí)現(xiàn)露水風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避。實(shí)踐表明的電箱內(nèi)部濕度情況在未使用及使用調(diào)濕片的變化如下：最低濕度＞100%/79%、最高濕度52%/40%、平均濕度85%/69%。

調(diào)濕片的吸放濕動(dòng)作是根據(jù)環(huán)境溫濕度變化而變化。當(dāng)濕度升高或溫度降低時(shí)吸濕動(dòng)作啟動(dòng)；當(dāng)濕度降低或溫度升高時(shí)，濕動(dòng)作啟動(dòng)。由于調(diào)濕片內(nèi)滲透壓的變化需一定的壓力和時(shí)間，所以調(diào)濕片的動(dòng)作有滯后性。因此能將濕度保持在一定范圍內(nèi)，不會(huì)有大起大落的現(xiàn)象，但動(dòng)作的趨勢(shì)跟環(huán)境溫濕度基本一致。理論上，環(huán)境濕度越高調(diào)濕片的吸濕能力也就越好。但當(dāng)調(diào)濕片體內(nèi)的吸濕率達(dá)到一定數(shù)值后會(huì)無(wú)限接近環(huán)境濕度，但不會(huì)高于環(huán)境濕度。這樣可有效將箱內(nèi)的濕度控制在某個(gè)范圍，從而保持箱內(nèi)濕度平衡。

2.1.2 使用防水膠

在工作實(shí)踐中，使用調(diào)濕片對(duì)變電站戶(hù)外箱柜內(nèi)部的濕度進(jìn)行調(diào)整，并用防水膠對(duì)地板的縫隙進(jìn)行填充，有效防止高濕度空氣的進(jìn)入。在變電站戶(hù)外箱柜安裝前，其設(shè)備的內(nèi)壁存在嚴(yán)重的結(jié)露情況，尤其山頂上設(shè)備內(nèi)的濕度非常高，此時(shí)先通過(guò)絕緣的黑色防水膠帶把底部周?chē)龊妹芊馓幚?，后把透明的防水膠完成混合后向其內(nèi)部倒入，倒入的高度約控制在1～1.5cm范圍即可。

2.2 保障日常維護(hù)工作質(zhì)量

運(yùn)維管理人員在柜內(nèi)或房間中開(kāi)展日常維修工作時(shí)，應(yīng)與當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、氣候特征、地理位置等因素相互配合，提升日常維修工作的綜合適應(yīng)力，運(yùn)行和維護(hù)期間，根據(jù)設(shè)備的巡視、測(cè)試、檢修等維護(hù)狀態(tài)，重點(diǎn)組織開(kāi)展了如下工作：

在戶(hù)外箱柜與電纜線(xiàn)連接的位置處，對(duì)連接空洞的密封是否嚴(yán)格做出了檢查；箱柜內(nèi)部清潔、干燥必須注意保持狀態(tài)；參照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，檢查溫度控制器和濕度控制器的完整值，保證這兩種類(lèi)型的溫度控制器相符；驅(qū)潮元件與回路檢測(cè)時(shí)，以工作正常是否穩(wěn)定為主要檢測(cè)重點(diǎn)；對(duì)于箱柜內(nèi)部的吸潮劑顏色仔細(xì)觀察，如變色嚴(yán)重應(yīng)馬上進(jìn)行更換；強(qiáng)化驗(yàn)收、校驗(yàn)溫度控制器和濕度測(cè)量控制儀的工作；對(duì)保溫驅(qū)潮裝置實(shí)際使用的方法熟悉和掌握，雨雪天氣后，將柜內(nèi)溫度和濕度的變化參數(shù)搜集記錄并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，總結(jié)變化的規(guī)律，據(jù)此可對(duì)溫度控制器和濕度控制器的調(diào)節(jié)值做出適當(dāng)?shù)母膭?dòng)和調(diào)整，滿(mǎn)足變電站戶(hù)外箱柜柜內(nèi)的設(shè)備對(duì)干燥度的要求；電纜溝的排水狀況須經(jīng)過(guò)定期檢測(cè)，其內(nèi)部的空氣是否流通狀態(tài)都需要加強(qiáng)，以便能順利地從潮氣中排除[4]。

2.3 變電站戶(hù)外箱柜的科學(xué)選擇

新建智能變電站或在后期更換其他地區(qū)現(xiàn)有的智能變電站時(shí)，均非常需要對(duì)變電站戶(hù)外箱柜的日常使用管理方式和產(chǎn)品選型上的問(wèn)題非常注重[5]。

設(shè)計(jì)施工單位以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂虻乩項(xiàng)l件、環(huán)境管理狀況等因素作為箱柜設(shè)計(jì)主要依據(jù)，參照以往戶(hù)外專(zhuān)業(yè)箱柜在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際運(yùn)行使用經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)地合理選擇戶(hù)外專(zhuān)業(yè)箱柜所用結(jié)構(gòu)材料和柜體結(jié)構(gòu)，既同樣可以充分保證戶(hù)外專(zhuān)用箱柜本身具有整齊、美觀的柜體外表和所用材料，同時(shí)又同樣可以充分保證其隔熱性能良好，結(jié)實(shí)、耐用、隔熱。戶(hù)外箱櫥柜在其內(nèi)部如果所有物含有一定的空氣比例，要求其具有良好的空氣通透度，保證了質(zhì)量觀察和安裝檢查相關(guān)工作的正常順利進(jìn)行。

在綜合設(shè)計(jì)戶(hù)外通風(fēng)箱柜的最佳通風(fēng)風(fēng)扇孔結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)過(guò)程中，常見(jiàn)的最佳通風(fēng)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類(lèi)型主要包含：上下左右左中上下水平行、左右上中下上水平行和軸對(duì)稱(chēng)、左右上下水平行和軸對(duì)稱(chēng)、上下4種，通過(guò)綜合設(shè)計(jì)分析4種最佳通風(fēng)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的基本特征后可分析發(fā)現(xiàn)，最佳箱柜通風(fēng)風(fēng)扇孔的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)方式應(yīng)是左右上下水平行和軸對(duì)稱(chēng)的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，可使柜內(nèi)對(duì)于自然通風(fēng)的空氣對(duì)流壓力要求能得到充分滿(mǎn)足，上下兩種最佳通風(fēng)孔在結(jié)構(gòu)中都應(yīng)該分別做到盡量避免。

結(jié)語(yǔ)：柜內(nèi)封閉潮氣對(duì)于柜內(nèi)變電站戶(hù)外封閉箱柜內(nèi)所有設(shè)備正常的運(yùn)行工作狀態(tài)來(lái)說(shuō)會(huì)產(chǎn)生很大的不良影響，宜將戶(hù)外驅(qū)潮控制設(shè)施、溫濕度調(diào)節(jié)控制器等直接安裝到箱內(nèi)，并良好地配合開(kāi)展日常設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修管理工作，同時(shí)必須在安裝戶(hù)外箱柜時(shí)嚴(yán)格切實(shí)遵守安裝工藝設(shè)計(jì)要求，防止柜內(nèi)戶(hù)外潮氣直接照射進(jìn)入箱內(nèi)，保證戶(hù)外設(shè)備安全、可靠穩(wěn)定的正常工作運(yùn)行。