張池川+姜龍+吳征彥

摘 要：目前10kV開關(guān)柜廣泛采用全封閉型中置柜，遇潮濕季節(jié)，在封閉式開關(guān)柜內(nèi)由于水汽的存在會(huì)造成凝露現(xiàn)象，造成設(shè)備內(nèi)部放電、閃絡(luò)，設(shè)備絕緣受到破壞，進(jìn)而造成設(shè)備短路故障。針對(duì)此現(xiàn)象，本文對(duì)現(xiàn)存在的高壓中置開關(guān)柜自動(dòng)加熱除濕裝置進(jìn)行分析、研究，提出高壓封閉中置開關(guān)柜改造思路。

關(guān)鍵詞：中置柜；凝露；加熱裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.169

1 引言

近年來，高壓封閉中置開關(guān)柜得到了廣泛應(yīng)用[1-3]。但受到長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)降雨影響時(shí)，電纜溝嚴(yán)重積水，室內(nèi)濕度升高，加之高壓封閉中置開關(guān)柜的內(nèi)部空間緊湊，使得開關(guān)柜內(nèi)水汽難以散發(fā)。一方面，傳統(tǒng)開關(guān)柜僅于線路倉加裝加熱器，開關(guān)倉、母線倉中均無加熱器[4]，由于線路加熱傳感器故障頻發(fā)，線路倉除濕裝置往往未能及時(shí)發(fā)揮作用，使得開關(guān)柜內(nèi)凝露現(xiàn)象嚴(yán)重[5]。

2 高壓封閉中置開關(guān)柜凝露故障特性原因分析

2.1 開關(guān)柜凝露故障特點(diǎn)

（1）端子排上形成的露水極易造成交直流短路接地，特別的，在二次線路開關(guān)跳閘回路短接情況下，則會(huì)引起開關(guān)誤動(dòng)作；

（2）開關(guān)操作機(jī)構(gòu)上形成的露水會(huì)腐蝕機(jī)構(gòu)內(nèi)部金屬部件，造成機(jī)構(gòu)壽命的減少，甚至因銹死而造成機(jī)構(gòu)卡澀。

（3）室內(nèi)開關(guān)柜內(nèi)的瓷瓶多不具備防水特性，瓷瓶上形成的露水會(huì)導(dǎo)致爬電或閃絡(luò)現(xiàn)象，造成設(shè)備絕緣下降甚至短路。

2.2 開關(guān)柜凝露氣候因素

結(jié)合上述故障特性和本地區(qū)的氣候條件，本文對(duì)高壓封閉中置開關(guān)柜凝露原因進(jìn)行分析，并疏導(dǎo)出以下主要環(huán)境因素。

（1）南方濕度較高，氣候溫度變化大，開關(guān)柜內(nèi)與柜外的空氣不能形成對(duì)流，開關(guān)柜的密封不利于箱內(nèi)濕氣的外排；

（2）南方濕度較高，春秋季節(jié)尤其是雨季空氣濕度大，冷熱交替變換頻繁，箱體內(nèi)溫度對(duì)于環(huán)境溫度的相對(duì)溫差波動(dòng)較大，導(dǎo)電體表面就極易形成凝露；

（3）當(dāng)電氣設(shè)備暫時(shí)處于停運(yùn)狀態(tài)時(shí)，開關(guān)柜內(nèi)的小環(huán)境溫度低于周圍環(huán)境溫度，從而形成凝露；

（4）電纜倉所連接的電纜溝內(nèi)積水，造成水汽進(jìn)入電纜倉，形成凝露。

3 高壓中置柜凝露問題解決對(duì)策分析

3.1 傳感器的選擇

高壓封閉中置開關(guān)柜是否產(chǎn)生凝露取決于室內(nèi)溫度、柜內(nèi)溫度、相對(duì)濕度以及露點(diǎn)溫度，不管空氣中的溫度如何，形成結(jié)露的露點(diǎn)溫度始終是低于環(huán)境溫度，所以只要柜內(nèi)的溫度高于柜壁外的溫度，凝露就不會(huì)產(chǎn)生。本文提出于柜內(nèi)、柜外同時(shí)采用溫度傳感器監(jiān)控的方案，通過監(jiān)控內(nèi)外溫度傳感器，始終控制柜內(nèi)加熱器，使柜內(nèi)溫度高于柜外2～3℃。本文采用溫度式傳感器替換原有的凝露式傳感器以提高靈敏度，同時(shí)通過分體式溫濕度變送器來監(jiān)控兩個(gè)傳感器的溫度，再經(jīng)CPU智能化控制加熱器的投切來調(diào)節(jié)柜內(nèi)溫度，使開關(guān)柜內(nèi)部要防凝露的部位的溫度始終比柜外環(huán)境溫度至少高2～3℃，使之不具備凝露發(fā)生的條件，起到預(yù)防凝露的作用。當(dāng)柜體內(nèi)外有2～3℃ 溫差時(shí)就停止加熱。當(dāng)柜體內(nèi)外溫差低于2～3℃時(shí)就啟動(dòng)加熱器。

3.2 加熱器加裝

傳統(tǒng)的加熱器尺寸比較大，不利于在柜內(nèi)布置，若布置不當(dāng)可能造成安全距離不夠引起絕緣故障，同時(shí)水汽很多都是從線路倉的電纜進(jìn)線進(jìn)到柜內(nèi)，所以傳統(tǒng)的開關(guān)柜只在線路倉內(nèi)部放置有加熱器，但是由于柜內(nèi)并不是絕對(duì)的氣密，所以很多水汽擴(kuò)散到了其它兩個(gè)倉體，尤其是母線倉，造成凝露現(xiàn)象。圖1為本文對(duì)高壓封閉中置開關(guān)柜加熱器加裝改造示意圖。

4 高壓封閉中置開關(guān)柜改造實(shí)例

（1）在開關(guān)倉，母線倉、線路倉安裝加熱器，解決內(nèi)部凝露現(xiàn)象。

（2）采用新型加熱器，宜采用帶溫控可調(diào)溫硅膠加熱板電熱片，減少柜內(nèi)占地面積。

（3）采用可以顯示溫濕度的傳感器，并帶有報(bào)警功能，上傳自動(dòng)化系統(tǒng)，發(fā)告知信號(hào)，便于動(dòng)態(tài)了解加熱器運(yùn)行狀況。

（4）重置加熱器與傳感器之間距離，讓傳感器更好地反應(yīng)倉內(nèi)溫濕度。

（5）采用柜體開孔，金屬網(wǎng)格封閉開孔位置，開孔處可手動(dòng)移動(dòng)封板進(jìn)行與有電設(shè)備的封閉。加熱器以及溫濕度控制器探頭安裝在后蓋板上。維修時(shí)打開后蓋板，移動(dòng)封板即可解決不停電維修。

5 小結(jié)

本文通過對(duì)現(xiàn)今高壓中置柜應(yīng)用現(xiàn)狀及產(chǎn)生凝露問題原因進(jìn)行分析，對(duì)高壓中置柜做出適當(dāng)設(shè)計(jì)改造，提出防范措施，提出一種應(yīng)對(duì)高壓中置柜凝露問題對(duì)策，提出對(duì)高壓封閉中置開關(guān)柜改造思路，并且對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)際的試驗(yàn)改造。開關(guān)柜三倉分別獨(dú)立安裝溫濕度探頭以及加熱裝置，采用柜內(nèi)開孔技術(shù)，開光柜改造后，實(shí)現(xiàn)了柜內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)可視化，同時(shí)不停電處理加熱裝置的故障，也降低了高壓封閉中置開關(guān)柜凝露故障，提高了供電可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱國謙.淺談高壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)[J].電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2009， 31（05）：31-34.

[2]張玉泉，張小軍，任玉芳.智能化開關(guān)柜的發(fā)展與應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2012（01）：4-5.

[3]梁漢泉，曾永浩，周永耀.淺談智能化開關(guān)柜的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 中國科技投資，2012（27）：99-99.

[4]輸變電常用標(biāo)準(zhǔn)匯編.高壓開關(guān)卷[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

[5]陳家斌.電氣設(shè)備檢修及試驗(yàn)[M].北京：中國水利水電出版社，2006.

[6]岳新峰.12kV中置柜加熱除濕方式探討[J].高壓電器，2002， 38（03）：57-58.