(干貨︱開關(guān)柜的防潮除濕)
1概述
高壓開關(guān)柜由于其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、操作便捷等優(yōu)點,在35kV及一下系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。為了保證可靠性和安全性,開關(guān)柜一般采用封閉母線橋架連接,具有高度的封閉性,結(jié)構(gòu)緊湊,內(nèi)部空間較小,相對封閉空氣流通不暢,且常由于封堵不嚴(yán)、地下返潮等原因進入濕氣;當(dāng)空氣濕度過大時,柜內(nèi)容易產(chǎn)生凝露現(xiàn)象,引起絕緣件受潮,使得元器件的性能和壽命降低,金屬腐蝕加快,接觸面氧化,接觸電阻增大,導(dǎo)致高壓電氣設(shè)備的絕緣強度嚴(yán)重下降,進而導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此,防潮除濕已成為保障開關(guān)柜安全穩(wěn)定運行的重要因素。
2開關(guān)柜凝露原因分析
所謂凝露是指柜體內(nèi)壁表面溫度下降到露點溫度以下時,內(nèi)壁表面發(fā)生的水珠凝結(jié)現(xiàn)象。一般來說,凝露是否發(fā)生取決于室內(nèi)溫度、柜內(nèi)溫度、相對濕度以及露點溫度,其關(guān)系如圖1所示。
開關(guān)柜凝露產(chǎn)生的原因無非兩點:一是柜內(nèi)溫度比環(huán)境溫度低;二是有潮氣進入柜內(nèi)且無法及時散出。
2.1溫度影響
從圖1可以看出,環(huán)境濕度越高,露點溫度與環(huán)境溫度越相似,越容易發(fā)生凝露現(xiàn)象,但露點溫度始終是低于環(huán)境溫度。由此來看,柜內(nèi)溫度比環(huán)境溫度低是發(fā)生凝露的重要原因之一。
2.2濕度影響
開關(guān)柜內(nèi)的濕度過大是導(dǎo)致凝露的另一主要原因,而濕度過大的原因為外界潮氣進入柜內(nèi),且無法及時排出。主要原因如下:
(1)高壓室內(nèi)設(shè)有電纜溝,電纜溝中因地表潮濕及雨水滲入使得潮濕匯集,有的電纜溝甚至有積水。但電纜溝封堵常因材料老化、施工工藝等原因出現(xiàn)損壞、脫落等現(xiàn)象,開關(guān)柜柜低的封堵并不能做到完全封閉,使得電纜溝與開關(guān)柜實為相通,進而將聚集的潮氣沿柜體底部縫隙進入柜內(nèi)。(2)目前,大部分變電站高壓室均設(shè)置有玻璃窗、軸流風(fēng)機和百葉窗,用來通風(fēng)散熱。但這種設(shè)計存在一個很大的弊端,即防潮防濕效果較差。高壓室百葉窗通風(fēng)散熱時,導(dǎo)致室內(nèi)外的空氣相通,外界潮濕空氣易沿柜體縫隙進入開關(guān)柜內(nèi)并聚集。(3)由于開關(guān)柜的設(shè)計缺陷、制作安裝工藝等因素影響,外界潮濕空氣容易沿著縫隙滲入柜內(nèi)并聚集。(4)由于開關(guān)柜的密封性結(jié)構(gòu),進入柜內(nèi)的水汽常常聚集到柜內(nèi)的上部空間(母線倉),沒有辦法及時排出,容易在溫度較低的柜內(nèi)表面或絕緣件上形成凝露。
3防潮除濕措施
3.1防潮
對高壓室潮氣重、濕度大的狀況,提出以下幾項防治措施:
(1)對電纜溝和開關(guān)柜孔洞進行封堵,并在電纜溝進入室內(nèi)的墻壁交接處采取防水措施,防止室外水倒灌進入室內(nèi)電纜溝內(nèi);同時,對每個柜的電纜穿孔進行封堵,防止電纜溝潮氣直接侵入到高壓室開關(guān)柜設(shè)備上。(2)加強對高壓室門窗、外墻的檢查,要求現(xiàn)有門窗密封狀況良好,墻體無滲漏,防止雨水飄入高壓室或戶外潮氣滲入;在軸流風(fēng)機未工作時,葉片處于閉合狀態(tài),防止潮氣通過軸流風(fēng)機滲透進高壓室。(3)在雨季等濕度較高的季節(jié),不應(yīng)開啟通風(fēng)百葉窗,且盡量關(guān)閉高壓室門窗,但在正常天氣時,應(yīng)打開百葉窗對室內(nèi)進行通風(fēng)散熱。對于開關(guān)柜單列布置的高壓室,為避免濕空氣形成對流百葉窗不宜采用兩側(cè)對稱布置設(shè)計。(4)對高壓室戶內(nèi)屋頂進行檢查,要求無滲漏。同時,對母線排外露在柜頂?shù)母邏菏遥蓓攦?nèi)層不宜使用石灰粉刷,防止因潮氣引起石灰層脫落而掉落在開關(guān)柜頂上。
3.2除濕
3.2.1常用除濕方法
根據(jù)凝露產(chǎn)生機理,開關(guān)柜目前較多采用的除濕治理方法有:強制通風(fēng)法、電加熱法、除濕機法等。
(1)加熱法。加熱型除濕通過提高柜內(nèi)溫度,確保柜內(nèi)溫度始終保持高于柜外部的環(huán)境溫度,進而抑制凝露的產(chǎn)生。但加熱法只是降低柜內(nèi)相對濕度,并未減少柜內(nèi)空氣的含水量,但一旦環(huán)境溫度變化較大時,濕熱空氣會迅速凝露,并沒有解決電氣設(shè)備內(nèi)凝露問題。除濕效果不明顯,存在安全隱患。(2)通風(fēng)法。通風(fēng)法除濕是通過空氣的對流與外界干燥的空氣進行交換達(dá)到降低電氣設(shè)備內(nèi)濕度的目的,但環(huán)境濕度較大時不起作用,易造成造成塵土、污穢進入不能實現(xiàn)防潮目的。也可在柜頂安裝排風(fēng)裝置或開設(shè)通風(fēng)孔,當(dāng)柜內(nèi)水汽受熱上升時,可加快柜內(nèi)空氣循環(huán)使水汽通過該裝置排出柜外,起到除濕效果,但在柜內(nèi)開孔需要滿足防塵、防爆要求,工藝要求較高。(3)干燥法。在柜體懸掛干燥劑袋,吸除柜內(nèi)的濕氣,降低柜內(nèi)濕度,避免凝露的形成。該方法簡單易用,但是干燥劑容易飽和,吸收的水分很難排出,效果往往并不明顯。安裝功率與室內(nèi)空間大小相匹配的工業(yè)除濕機對室內(nèi)空氣進行除濕。通過內(nèi)部壓縮機的運轉(zhuǎn),將從進風(fēng)口吸入的潮濕空氣進行干燥并吹入高壓室空間,使得高壓室內(nèi)的大氣濕度降低。該方法在現(xiàn)場中得到較為廣泛應(yīng)用,但需要根據(jù)室內(nèi)溫濕度定期進行調(diào)整。
3.2.2排水型防凝露措施
在柜體內(nèi)安裝排水型防凝露裝置,通過半導(dǎo)體制冷技術(shù)在局部制造凝露條件使柜內(nèi)潮濕空氣凝結(jié)成水并直接排出柜外,降低柜內(nèi)空氣的相對濕度,可從根本上解決電氣設(shè)備內(nèi)部濕度,抑制凝露現(xiàn)象的產(chǎn)生。潮濕空氣經(jīng)風(fēng)扇吸入后,通過特殊風(fēng)道流動,先經(jīng)除濕系統(tǒng)降溫除濕,使空氣含濕量減少,然后通過對除濕后的空氣加熱升溫,使其相對濕度降低。經(jīng)過充分循環(huán),使柜內(nèi)空氣濕度降至凝露點以下,完成整個除濕過程。結(jié)合采用閥值濕度自動控制,據(jù)濕度變化自動控制除濕,可實現(xiàn)對柜內(nèi)濕度的自動控制,且每次工作時間較短,節(jié)省能耗,是開關(guān)柜防潮除濕的重要方向和措施。
4結(jié)語
開關(guān)柜在電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行中起著十分重要的作用,而開關(guān)柜凝露是威脅電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運行的重要因素之一。減少濕氣的進入、對已進入濕氣進行及時有效的排出是抑制開關(guān)柜凝露產(chǎn)生的重要途徑。在柜內(nèi)已有濕氣的情況下,排水型防凝露措施是從根本上解決凝露產(chǎn)生的重要方向和措施。