蘭雁寧 鄭陳達
(1、國網(wǎng)福建電力有限公司檢修分公司,福建 福州350000 2、上海電力大學(xué),上海200000)
變電站箱柜作是電力一次設(shè)備與二次系統(tǒng)間連接的紐帶,其重要性不言而喻。當(dāng)箱柜內(nèi)部發(fā)生凝露時,產(chǎn)生的露水會影響柜內(nèi)絕緣水平,妨礙裝置正常工作。若水珠滴落到柜內(nèi)端子排上,會造成諸如直流失地等情況,嚴(yán)重者甚至造成一次設(shè)備誤動或拒動,威脅電力系統(tǒng)安全[1]。
空氣中相對濕度超出一定水平,柜體中的水蒸氣將在內(nèi)壁、背板或柜頂凝結(jié)成為露水。相對濕度是指空氣中水汽壓與飽和水汽壓的百分比。溫度越高,空氣中所能包含的水汽越多。當(dāng)水蒸氣的分壓力達到對應(yīng)于當(dāng)時空氣溫度的飽和壓力,空氣中水汽就達到飽和,如果再進一步降低空氣溫度,就會有凝露的產(chǎn)生[2,3]。
可見,箱柜內(nèi)的水汽含量與溫度是產(chǎn)生凝露現(xiàn)象的關(guān)鍵因素。選取變電站現(xiàn)場某一匯控柜進行跟蹤監(jiān)測,得到其溫濕度曲線如圖1 所示。由圖中曲線能夠明顯看出,當(dāng)溫度曲線在相對低值時,濕度曲線在相對高值;而當(dāng)溫度曲線到達波峰時,濕度曲線對應(yīng)的到達波谷。
圖1 某匯控柜溫濕度圖
由前述凝露現(xiàn)象產(chǎn)生的機理可知,預(yù)防凝露產(chǎn)生主要途徑有兩條:一是在保證安全的前提下保持箱柜內(nèi)部溫度滿足要求,二是盡可能減少進入箱柜內(nèi)部的水汽。
2.1 保持箱柜內(nèi)溫度。根據(jù)《變電五項通用管理規(guī)定及細(xì)則》中相應(yīng)內(nèi)容的要求,箱柜內(nèi)的加熱器功率應(yīng)滿足常投0.15W/L 的要求,短投0.2W/L 的要求。但是變電站內(nèi)各類箱柜的尺寸、外形各不相同,箱柜內(nèi)不同位置的凝露情況也不僅相同。根據(jù)長期的運行經(jīng)驗,箱柜底部往往最為潮濕,因此在安裝的加熱器功率滿足要求的前提下,應(yīng)首先考慮在箱柜底部裝設(shè)加熱器,防止箱柜底部溫度過低。
變電站內(nèi)箱柜均由金屬材料制成,故其自身保溫能力差,箱柜內(nèi)部溫度易受到外部環(huán)境溫度變化影響。而箱柜的柜門等處通常面積較大,且與內(nèi)部設(shè)備保持有足夠的空間。通過在柜門處敷設(shè)保溫材料的方式,能夠盡量減少箱柜內(nèi)外的熱交換,保持箱柜內(nèi)部溫度相對穩(wěn)定。選取某一匯控柜為研究對象,在其底部加裝加熱器,并在其柜門處敷設(shè)泡沫保溫材料,分別如圖2、圖3 所示。
圖2 匯控柜底部加裝加熱器
圖3 匯控柜門敷設(shè)防火材料
2.2 減少箱柜內(nèi)水汽。變電站箱柜的底部通常直接與電纜溝聯(lián)通,以方便各類電纜或管線敷設(shè)。但往往由于施工原因或封堵材料老化失效,電纜溝內(nèi)的大量水汽會通過箱柜底部封堵的薄弱處進入柜內(nèi),從而增加柜內(nèi)水汽含量,增加了凝露現(xiàn)象發(fā)生的概率。為了更好地將箱柜底部與電纜溝隔絕開,必須對箱柜底部進行改造,采用防火隔板+防水膠+防水涂料構(gòu)成的強力防潮底,在保證防火性能符合要求的前提下極大提高了底部防潮能力,改造過的箱柜底部如圖4 所示。
圖4 強力防潮底
圖5 加裝的排風(fēng)扇
增強箱柜內(nèi)外的空氣流動是改善凝露現(xiàn)象發(fā)生的另一途徑。普通的箱柜僅靠其自身箱壁上的透風(fēng)孔達到箱柜內(nèi)外部空氣交換的目的,不僅交換效率低而且容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象進一步減少空氣交換。對此,在箱壁上開孔并加裝排風(fēng)扇,能夠極大地改善箱柜內(nèi)外空氣流通情況,圖5 為加裝于箱壁的排風(fēng)扇實物圖。
選取兩個安裝位置相鄰的匯控柜進行比較分析,兩匯控柜型號、規(guī)格相同,其中一個匯控柜進行了上述的改造,另一匯控柜保持原狀態(tài)不便。對兩匯控柜進行溫濕度跟蹤,圖6 為未改造的匯控柜溫濕度曲線,圖7 為改造后的匯控柜溫濕度曲線。在同等條件下,未改造的匯控柜內(nèi)最大濕度曾超過80%,且近一半時間大于70%;與此同時,改造后的匯控柜內(nèi)最大濕度從未超過70%??梢姳疚乃龅母脑炷軌蛴行У亟档拖涔駜?nèi)部濕度,從而改善箱柜內(nèi)凝露問題。
圖6 未改造的匯控柜
圖7 改造后的匯控柜