魯 鑫

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司梧州供電局，廣西梧州 543002）

0 引言

變電站端子箱作為連接室外電氣設(shè)備與室內(nèi)保護(hù)通信的中心環(huán)節(jié)，通常安裝于變電站。處在空氣潮濕的環(huán)境下，室外端子箱中會(huì)存有大量的凝露積水，設(shè)備受潮后使得端子排螺絲或者連接片生銹，導(dǎo)致出現(xiàn)二次端子接觸不良的情況，易使直流二次回路對(duì)于地絕緣電阻下降，嚴(yán)重情況下絕緣電阻降低至零，以此組成直流正或負(fù)電源接地。若引起直流兩點(diǎn)接地，會(huì)使得直流保險(xiǎn)絲熔斷，導(dǎo)致繼電保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)或者拒動(dòng)的情況，直接威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行情況。如果二次端子出現(xiàn)接觸不良，也會(huì)導(dǎo)致測(cè)控保護(hù)裝置出現(xiàn)運(yùn)行異常的情況，使得運(yùn)行人員產(chǎn)生誤判或者作出錯(cuò)誤分析，因此，設(shè)法維護(hù)戶外機(jī)構(gòu)箱、端子箱中元器件安全運(yùn)行尤為重要[1]。因此，必須對(duì)電子站端子箱、機(jī)構(gòu)箱進(jìn)行驅(qū)潮處理，如果溫度比設(shè)定值低或者濕度高于設(shè)定值，需要開(kāi)啟系統(tǒng)加熱處理功能。為有效解決變電站機(jī)構(gòu)箱和端子箱潮濕的問(wèn)題，以220 kV變電站事故為研究對(duì)象，分析事故原因，提出改進(jìn)方法。

1 變電站端子箱和機(jī)構(gòu)箱分類

（1）鐵金屬箱體作為變電站應(yīng)用最廣泛的箱體，這種類型的箱體價(jià)格偏低、簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，受到業(yè)界的喜愛(ài)。但由于鐵元素化學(xué)屬性比較活躍，容易與空氣內(nèi)的水、氧氣發(fā)生化學(xué)作用，從而降低端子箱的應(yīng)用年限[2]。

（2）不銹鋼箱體就是采用鐵金屬加碳加工形成的設(shè)備，其穩(wěn)定性、堅(jiān)固性明顯高于鐵金屬。不銹鋼箱體實(shí)際應(yīng)用中也有一定的弊端，即雖然不容易生銹，不具有預(yù)防水蒸氣冷凝的效果，會(huì)導(dǎo)致絕緣體絕緣性能明顯下降。

（3）通過(guò)防潮防凝露材料制作的非金屬SMC箱體歷久彌新，新技術(shù)逐漸替代舊技術(shù)。經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)，新型非金屬SMC（sheet molding compound，片狀模塑料）復(fù)合材料制作而成的箱體，并投入應(yīng)用。作為新型的電子箱新材料，它已經(jīng)顛覆鐵金屬箱體的化學(xué)性質(zhì)，也融合鐵金屬軟性質(zhì)，大大提升材料可塑性。SMC復(fù)合材料是指運(yùn)用不飽和聚酷樹(shù)脂作為基體，由玻璃纖維、顏料等成分組成形成[3]。利用這種材料制作的箱體具有可塑性強(qiáng)、質(zhì)量輕、絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)，這種箱體的出現(xiàn)改變箱體材料的發(fā)展歷史，大大增加箱體的使用壽命。

2 變電站事故實(shí)例及原因分析

2.1 變電站實(shí)例

某地220 kV變電站發(fā)生事故后，導(dǎo)致其2052，2051，2054，2012開(kāi)關(guān)發(fā)生掉閘，且一臺(tái)主變被迫停止運(yùn)行，引起大面積停電的情況，這對(duì)該地區(qū)用戶帶來(lái)一定的影響。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于變電站端子箱、機(jī)構(gòu)箱進(jìn)水使得加熱器發(fā)生短路事故，導(dǎo)致交流電壓與直流系統(tǒng)串聯(lián)，從而引起跳閘事故。

2.2 受潮常見(jiàn)原因

（1）安裝的新設(shè)備投入運(yùn)行前或設(shè)備消缺后，并未嚴(yán)格把握驗(yàn)收關(guān)。新設(shè)備投入運(yùn)行前，端子箱和機(jī)構(gòu)箱并未密封好，難以達(dá)到IP4X協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，這種情況并沒(méi)有引起驗(yàn)收人員的重視及關(guān)注[4]。設(shè)備消缺以后，由于人為因素導(dǎo)致原有密封措施受損，例如：LQ25-126開(kāi)關(guān)由于頂蓋過(guò)軟，在開(kāi)關(guān)本體具體運(yùn)行時(shí)，工作者踩到開(kāi)關(guān)頂蓋以后，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)本體與機(jī)構(gòu)箱結(jié)構(gòu)部位的密封膠開(kāi)裂，這種情況下，必須把原來(lái)的密封膠鏟除，涂抹新的密封膠再次密封。但因這個(gè)部位處于機(jī)構(gòu)箱頂部，也是驗(yàn)收者視野盲區(qū)，極易遭到忽視。

（2）對(duì)變電站機(jī)構(gòu)箱、端子箱驅(qū)潮就似乎僅應(yīng)用常規(guī)的加熱驅(qū)潮設(shè)備，無(wú)法滿足極端環(huán)境下的驅(qū)潮各項(xiàng)要求。

（3）在異常的環(huán)境下，運(yùn)行維護(hù)并未受到操作人員的重視，1—4月該地區(qū)出現(xiàn)多年未見(jiàn)的陰雨天，依據(jù)氣象部門(mén)的統(tǒng)計(jì)，6月和7月降水量約占全年預(yù)計(jì)水量的1/2。那些突發(fā)的氣候條件，運(yùn)行維護(hù)策略效果并不明顯，巡視檢查只是進(jìn)行常規(guī)的巡視項(xiàng)目，并未執(zhí)行極端天氣下維護(hù)策略。

3 驅(qū)潮改進(jìn)方法

3.1 嚴(yán)格把控驗(yàn)收關(guān)

在新設(shè)備投入運(yùn)行前，遵循標(biāo)準(zhǔn)化、細(xì)致的驗(yàn)收程序完成設(shè)備密封和驗(yàn)收工作。應(yīng)用IP4X標(biāo)準(zhǔn)對(duì)箱體進(jìn)行驗(yàn)收，那些達(dá)不到IP4X協(xié)議要求的箱體，明確規(guī)定施工方要設(shè)防消除缺陷內(nèi)容，并把消缺手段納入設(shè)備隱患庫(kù)，便于每一年雨季來(lái)臨前，再次核查上述問(wèn)題，避免密封措施不佳導(dǎo)致箱體進(jìn)水事件出現(xiàn)[5]。當(dāng)設(shè)備消缺以后，嚴(yán)格把握驗(yàn)收關(guān)，不僅要對(duì)設(shè)備消缺狀況實(shí)施驗(yàn)收，也應(yīng)認(rèn)真檢查設(shè)備箱體密封情況。如：LW25-126開(kāi)關(guān)應(yīng)用中，對(duì)其實(shí)施耐壓性試驗(yàn)，雖然并未在開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)工作，箱體密封也不能打開(kāi)，但因這種型號(hào)的開(kāi)關(guān)頂蓋比較軟，工作人員若踩到開(kāi)關(guān)頂蓋，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)本體與機(jī)構(gòu)箱接縫部位的密封膠開(kāi)裂，這也是檢驗(yàn)者難以肉眼看到的問(wèn)題，需要把原來(lái)的密封膠鏟除，涂上新的密封膠實(shí)施密封處理。

3.2 特殊條件下加強(qiáng)巡視和維護(hù)

在比較特殊的天氣環(huán)境下，必須做好機(jī)構(gòu)箱、端子箱的防潮、防滲水等工作。同時(shí)，要注意及時(shí)將已經(jīng)破損的端子箱或機(jī)構(gòu)箱密封條進(jìn)行更換，如果下雨天發(fā)現(xiàn)上述設(shè)備出現(xiàn)滲水、凝露的情況，需要積極采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，安裝加熱裝置用來(lái)驅(qū)潮。此外，注意加大巡視力度，對(duì)驅(qū)潮裝置有問(wèn)題的設(shè)備進(jìn)行設(shè)備動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，并按設(shè)備管控級(jí)別進(jìn)行差異化運(yùn)維特巡，并安排專業(yè)人員隨時(shí)進(jìn)行檢查，對(duì)滲水、凝露給予擦拭或者用電吹風(fēng)烘干處理，保障端子箱和機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部的接線設(shè)備不會(huì)由于受潮導(dǎo)致直接接地、短路或其他異常情況。在此基礎(chǔ)上，時(shí)刻依據(jù)天氣變化情況做好針對(duì)性的解決方法，提前購(gòu)入應(yīng)對(duì)惡劣天氣的物資或設(shè)備，如密封膠、電吹風(fēng)等。

3.3 技術(shù)改進(jìn)措施

對(duì)變電站端子箱、機(jī)構(gòu)箱內(nèi)壁配置防潮墊，以某變電站的供電設(shè)備為例，已經(jīng)設(shè)置西門(mén)子防潮設(shè)備其干燥情況明顯優(yōu)于未設(shè)置的箱變?cè)O(shè)備，且在今年雨季并未出現(xiàn)凝露的情況。而端子箱和機(jī)構(gòu)箱孔洞封堵可應(yīng)用防火板+無(wú)機(jī)堵料+有機(jī)防火堵料施工工藝。但多數(shù)新站對(duì)于孔洞封堵時(shí)，多應(yīng)用防火板+有機(jī)防火堵料操作工藝。由于端子箱、機(jī)構(gòu)箱孔洞封底不僅用來(lái)防火、預(yù)防小動(dòng)物，其工作重點(diǎn)在于防潮，這種去除無(wú)機(jī)堵料灌注的工藝難以堵住電纜之間的縫隙。因此，采用無(wú)機(jī)堵料進(jìn)行灌注時(shí)，其較好的流動(dòng)性促使電纜之間的縫隙得以灌滿，加之，無(wú)機(jī)堵料用于凝固后，其自身的吸濕功能也有一定的防潮作用[6]。

4 主要驅(qū)潮技術(shù)的應(yīng)用

4.1 驅(qū)潮構(gòu)思

通過(guò)觀察實(shí)際生產(chǎn)情況發(fā)現(xiàn)，在雨季或者空氣潮濕的環(huán)境下，如今所應(yīng)用的柜內(nèi)加熱器驅(qū)潮方法，雖然能獲得一定效果，但因密封的空氣內(nèi)加熱水蒸氣難以發(fā)揮出來(lái)，驅(qū)潮速度緩慢，甚至導(dǎo)致潮氣更嚴(yán)重。而天氣晴朗時(shí)打開(kāi)開(kāi)關(guān)柜，能使柜內(nèi)的空氣良好流動(dòng)，使凝露快速消失。

4.2 驅(qū)潮結(jié)構(gòu)（圖1）

設(shè)置的風(fēng)扇與驅(qū)潮加熱器連接在同一個(gè)接點(diǎn)，如果柜內(nèi)的濕度已經(jīng)達(dá)到預(yù)設(shè)值，加熱片和風(fēng)扇同時(shí)開(kāi)啟，在制熱的同時(shí)促進(jìn)柜內(nèi)空氣流動(dòng)。如果溫度降低但濕度處于標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，控制器只作用到加熱器，風(fēng)扇并未啟動(dòng)。

圖1 溫濕度控制結(jié)構(gòu)

4.3 安裝與維護(hù)（圖2）

每臺(tái)柜子均留出2個(gè)透氣窗，便于空氣流動(dòng)。同時(shí)，配置加熱器、透氣窗及風(fēng)扇，促使柜內(nèi)的溫度比柜外溫度高，不容易形成凝露。而空氣的流動(dòng)使得柜內(nèi)水蒸氣及時(shí)發(fā)散至空氣中，柜內(nèi)時(shí)刻保持干燥。其中，應(yīng)用2個(gè)20 W功率的風(fēng)扇，依次安裝到柜體底部加熱器及對(duì)面柜體上部，風(fēng)扇1會(huì)吸入柜外的空氣，氣流通過(guò)加熱器的處理，并由安裝在對(duì)側(cè)上方的風(fēng)扇2使柜內(nèi)空氣得以循環(huán)流動(dòng)，從而降低柜內(nèi)的濕度，避免柜內(nèi)凝露。

圖2 防潮開(kāi)關(guān)柜安裝示意

5 結(jié)論

綜合分析機(jī)構(gòu)箱、端子箱箱體分類基礎(chǔ)上，以220 kV變電站事故為例，探析事故是由于設(shè)備受潮所致，提出解決對(duì)策，進(jìn)而簡(jiǎn)化設(shè)備運(yùn)行難度，提升設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)質(zhì)量，確保端子箱和機(jī)構(gòu)箱能在良好的環(huán)境下運(yùn)行，及時(shí)消除由于設(shè)備受潮帶來(lái)的安全隱患。

［1］李軍明，王麗瑩，李小燕，等.變電站端子箱、機(jī)構(gòu)箱內(nèi)環(huán)境智能集控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.機(jī)電信息，2016（33）：114-115.

［2］張曉東.變電站機(jī)構(gòu)箱端子箱防潮防凝露改進(jìn)措施探討［J］.延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（5）：155-156.

［3］王麗瑩，李小燕，陳建泉，等.端子箱、機(jī)構(gòu)箱內(nèi)環(huán)境智能集控系統(tǒng)在智能變電站的應(yīng)用［J］.機(jī)電信息，2016（36）：54-55.

［4］謝照祥，李衛(wèi)，王雁南，等.變電站端子箱及開(kāi)關(guān)柜智能除濕方式［J］.云南電力技術(shù)，2016，44（z1）：56-57，67.

［5］羊萬(wàn)其.室外端子箱凝露現(xiàn)象與解決方案分析［J］.技術(shù)與市場(chǎng)，2014（1）：56-57.

［6］周斌全.變電站箱柜設(shè)備除濕器的研究與開(kāi)發(fā)［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2014（14）：141-141.