(干貨︱開(kāi)關(guān)柜的防潮除濕)
1概述
高壓開(kāi)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(diǎn),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(kāi)關(guān)柜一般采用封閉母線(xiàn)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(duì)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(jìn)入濕氣;當(dāng)空氣濕度過(guò)大時(shí),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(qiáng)度嚴(yán)重下降,進(jìn)而導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此,防潮除濕已成為保障開(kāi)關(guān)柜安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。
2開(kāi)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(diǎn)溫度以下時(shí),內(nèi)壁表面發(fā)生的水珠凝結(jié)現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō),凝露是否發(fā)生取決于室內(nèi)溫度、柜內(nèi)溫度、相對(duì)濕度以及露點(diǎn)溫度,其關(guān)系如圖1所示。
開(kāi)關(guān)柜凝露產(chǎn)生的原因無(wú)非兩點(diǎn):一是柜內(nèi)溫度比環(huán)境溫度低;二是有潮氣進(jìn)入柜內(nèi)且無(wú)法及時(shí)散出。
2.1溫度影響
從圖1可以看出,環(huán)境濕度越高,露點(diǎn)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(diǎn)溫度始終是低于環(huán)境溫度。由此來(lái)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(kāi)關(guān)柜內(nèi)的濕度過(guò)大是導(dǎo)致凝露的另一主要原因,而濕度過(guò)大的原因?yàn)橥饨绯睔膺M(jìn)入柜內(nèi),且無(wú)法及時(shí)排出。主要原因如下:
?。?)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(kāi)關(guān)柜柜低的封堵并不能做到完全封閉,使得電纜溝與開(kāi)關(guān)柜實(shí)為相通,進(jìn)而將聚集的潮氣沿柜體底部縫隙進(jìn)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(jī)和百葉窗,用來(lái)通風(fēng)散熱。但這種設(shè)計(jì)存在一個(gè)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(shí),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(jìn)入開(kāi)關(guān)柜內(nèi)并聚集。(3)由于開(kāi)關(guān)柜的設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)柜的密封性結(jié)構(gòu),進(jìn)入柜內(nèi)的水汽常常聚集到柜內(nèi)的上部空間(母線(xiàn)倉(cāng)),沒(méi)有辦法及時(shí)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(duì)高壓室潮氣重、濕度大的狀況,提出以下幾項(xiàng)防治措施:
(1)對(duì)電纜溝和開(kāi)關(guān)柜孔洞進(jìn)行封堵,并在電纜溝進(jìn)入室內(nèi)的墻壁交接處采取防水措施,防止室外水倒灌進(jìn)入室內(nèi)電纜溝內(nèi);同時(shí),對(duì)每個(gè)柜的電纜穿孔進(jìn)行封堵,防止電纜溝潮氣直接侵入到高壓室開(kāi)關(guān)柜設(shè)備上。(2)加強(qiáng)對(duì)高壓室門(mén)窗、外墻的檢查,要求現(xiàn)有門(mén)窗密封狀況良好,墻體無(wú)滲漏,防止雨水飄入高壓室或戶(hù)外潮氣滲入;在軸流風(fēng)機(jī)未工作時(shí),葉片處于閉合狀態(tài),防止潮氣通過(guò)軸流風(fēng)機(jī)滲透進(jìn)高壓室。(3)在雨季等濕度較高的季節(jié),不應(yīng)開(kāi)啟通風(fēng)百葉窗,且盡量關(guān)閉高壓室門(mén)窗,但在正常天氣時(shí),應(yīng)打開(kāi)百葉窗對(duì)室內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)散熱。對(duì)于開(kāi)關(guān)柜單列布置的高壓室,為避免濕空氣形成對(duì)流百葉窗不宜采用兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置設(shè)計(jì)。(4)對(duì)高壓室戶(hù)內(nèi)屋頂進(jìn)行檢查,要求無(wú)滲漏。同時(shí),對(duì)母線(xiàn)排外露在柜頂?shù)母邏菏?,屋頂?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(kāi)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(jī)理,開(kāi)關(guān)柜目前較多采用的除濕治理方法有:強(qiáng)制通風(fēng)法、電加熱法、除濕機(jī)法等。
?。?)加熱法。加熱型除濕通過(guò)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(jìn)而抑制凝露的產(chǎn)生。但加熱法只是降低柜內(nèi)相對(duì)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(shí),濕熱空氣會(huì)迅速凝露,并沒(méi)有解決電氣設(shè)備內(nèi)凝露問(wèn)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(guò)空氣的對(duì)流與外界干燥的空氣進(jìn)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(shí)不起作用,易造成造成塵土、污穢進(jìn)入不能實(shí)現(xiàn)防潮目的。也可在柜頂安裝排風(fēng)裝置或開(kāi)設(shè)通風(fēng)孔,當(dāng)柜內(nèi)水汽受熱上升時(shí),可加快柜內(nèi)空氣循環(huán)使水汽通過(guò)該裝置排出柜外,起到除濕效果,但在柜內(nèi)開(kāi)孔需要滿(mǎn)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(jiǎn)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(jī)對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行除濕。通過(guò)內(nèi)部壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),將從進(jìn)風(fēng)口吸入的潮濕空氣進(jìn)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(chǎng)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(jìn)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(guò)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(duì)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(guò)特殊風(fēng)道流動(dòng),先經(jīng)除濕系統(tǒng)降溫除濕,使空氣含濕量減少,然后通過(guò)對(duì)除濕后的空氣加熱升溫,使其相對(duì)濕度降低。經(jīng)過(guò)充分循環(huán),使柜內(nèi)空氣濕度降至凝露點(diǎn)以下,完成整個(gè)除濕過(guò)程。結(jié)合采用閥值濕度自動(dòng)控制,據(jù)濕度變化自動(dòng)控制除濕,可實(shí)現(xiàn)對(duì)柜內(nèi)濕度的自動(dòng)控制,且每次工作時(shí)間較短,節(jié)省能耗,是開(kāi)關(guān)柜防潮除濕的重要方向和措施。
4結(jié)語(yǔ)
開(kāi)關(guān)柜在電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行中起著十分重要的作用,而開(kāi)關(guān)柜凝露是威脅電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一。減少濕氣的進(jìn)入、對(duì)已進(jìn)入濕氣進(jìn)行及時(shí)有效的排出是抑制開(kāi)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。