開關(guān)柜凝露、絕緣受潮原因及預(yù)防措施

　　摘要：空氣濕度過大、柜內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，會使開關(guān)柜絕緣件、帶電體表面凝露，開關(guān)柜凝露可以滋生霉菌，從而降低電氣絕緣強(qiáng)度，加快金屬導(dǎo)電件腐蝕。在這種情況下，一個小故障就可能造成大面積停產(chǎn)?，F(xiàn)分析開關(guān)柜凝露產(chǎn)生及絕緣受潮的原因，并提出相應(yīng)整改措施。

　　0引言

　　高壓開關(guān)柜由于受到安裝條件限制，結(jié)構(gòu)日趨小型化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、帶電體的相間及對地距離縮小，因此對環(huán)境因素等要求就相對較高。由于電氣運(yùn)行環(huán)境、制造等原因，特別是在天氣溫差較大，開關(guān)柜極易形成凝露。在高濕度環(huán)境中，空氣介質(zhì)的絕緣性能大大下降，同時高壓電極在髙濕度環(huán)境中非常容易發(fā)生局部放電；固體絕緣材料在高濕度環(huán)境下，其絕緣性能發(fā)生了很大變化，且在局部放電的影響下，間體絕緣材料的老化容易加速，而固體絕緣材料的電老化和環(huán)境老化通常是不可逆的。因此，開關(guān)柜長期在高濕度、高污染環(huán)境中運(yùn)行存在很大的絕緣故障隱患。本文著重分析了開關(guān)柜內(nèi)凝露產(chǎn)生的現(xiàn)象及原因，同時針對種種原因提出了具體解決方案，對提高開關(guān)柜運(yùn)行可靠性有所助益。

　　1開關(guān)柜凝露產(chǎn)生原因分析

　　從各開關(guān)設(shè)備內(nèi)部發(fā)生凝露引起爬電、閃絡(luò)的亊故現(xiàn)場來看，一般都存在以下幾種情況：開關(guān)柜安裝環(huán)境差，有些開關(guān)柜放置在地下室，濕度高，柜體內(nèi)溫度特別是接近地面的溫度低于環(huán)境溫度；開關(guān)柜密封不夠，地區(qū)濕度高，氣候溫度變化大， 開關(guān)柜底部潮濕，有的電纜溝甚至有積水；有的設(shè)備處于暫時停運(yùn)狀態(tài)，柜內(nèi)小環(huán)境溫度就比周圍環(huán)境溫度低，在其表面極易形成凝露；開關(guān)柜加熱器不合理。在以上情況下，一旦送電投運(yùn)，放電事故就隨之發(fā)生，分析上述幾種現(xiàn)場情況，導(dǎo)致開關(guān)柜凝露產(chǎn)生及絕緣受潮的主要是以下兩大因索：開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和開關(guān)柜外部(開關(guān)室)環(huán)境。

　　1.1開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)防潮、除潮缺陷

　　(1)柜內(nèi)帶電體相間及對地空氣距離過小。由于空氣絕緣距離明顯縮小，帶電體與地或帶電體之間電場強(qiáng)度明顯增大，絕緣件或帶電體尖端、毛刺等部位容易造成局放超標(biāo)；在空氣濕度較大、灰塵較多情況下，放電更為嚴(yán)重，長時間放電累積作用將損壞絕緣；而35kV、10kV系統(tǒng)多發(fā)生內(nèi)部過電壓，容易造成絕緣擊穿短路、開關(guān)柜損壞等嚴(yán)重故障。

　?。?)柜體防護(hù)等級低、密封性差。柜體設(shè)計制作工藝性差，電氣安裝和電纜出線時，開關(guān)柜電纜進(jìn)柜處封堵不嚴(yán)密，地下潮氣易通過孔洞侵入柜體內(nèi)。潮氣不能及時有效排出，造成柜體整體絕緣降低。

　　(3)開關(guān)柜內(nèi)的加熱器裝置不合理。開關(guān)柜內(nèi)板式加熱器開啟后，只是產(chǎn)生局部加熱，不能有效去除柜內(nèi)的潮氣；當(dāng)熱空氣上升遇到柜體的金屬板后，由于溫差作用，又迅速凝結(jié)，沒有實現(xiàn)有效的驅(qū)潮作用。另外，自動溫濕度控制器的傳感器故障率較高。造成隔室內(nèi)加熱除潮裝置不能可靠投運(yùn)。

　　1.2開關(guān)柜外部(離壓開關(guān)室)環(huán)境因素

　　(1)變電站高壓室內(nèi)無通風(fēng)除濕設(shè)備或除濕設(shè)備不能可靠啟停。（2)開關(guān)柜電纜通道有積水，電纜半層通風(fēng)不流暢等。

　　2開關(guān)柜防凝露整改措施

　　2.1開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素改進(jìn)實施方案

　　改善柜內(nèi)帶電體對地及相間空氣距離。嚴(yán)格按照國家相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。目前國內(nèi)10kV開關(guān)設(shè)備，柜寬一般都在800?1000mm，斷路器相間距多為210mm或275mm，絕緣裕度較大，即使柜內(nèi)帶電體不增加絕緣護(hù)套或相間、對地增加絕緣隔板，相間及對地空氣凈距都大于125mm，故10kV開關(guān)設(shè)備出現(xiàn)絕緣放電的悄況相對較少。對于35kV開關(guān)設(shè)備，受制于開關(guān)站場地等因素，開關(guān)柜外形尺寸都較小，尤其是手車式鎧裝柜，柜寬多為1200mm或1400mm，斷路器相間距多為300mm甚至更小，柜內(nèi)帶電體相間、對地空氣凈距很難大于300mm，絕緣裕度很小。在柜寬及斷路器相間不變的情況下，我們可以調(diào)整開關(guān)柜內(nèi)上下引排的相間距，通過對A、C相母排向兩側(cè)打平彎的工藝，擴(kuò)大相間距離，使電纜室、母線室內(nèi)場強(qiáng)更加均衡，從而降低絕緣放電的可能。

　　2.2改善柜內(nèi)穿墻套管、觸頭盒等絕緣件。柜內(nèi)絕緣件應(yīng)選用帶屏蔽技術(shù)的絕緣件，滿足下列要求：采用優(yōu)質(zhì)原材料，提高產(chǎn)品抗老化能力；選擇憎水性大的絕緣材料和大爬距絕緣件，可以提髙抗污穢能力；單個絕緣件的局放小于3pC。

　　2.3改進(jìn)柜內(nèi)除濕方法。原板式加熱器只是增加空氣中水蒸氣的不飽和程度，并沒有將柜內(nèi)的水汽排出。將各個隔室內(nèi)更換為SEPRI-CS-NL排水型除濕器，功率滿足設(shè)計要求。其中電纜式、開關(guān)室內(nèi)配置兩套除濕系統(tǒng)，一套長期投運(yùn)，另一套由溫濕度自動控制，在每間隔安裝一控制開關(guān)。母線室內(nèi)根據(jù)情況選配一套智能電氣運(yùn)行環(huán)境系統(tǒng)，對于冷備用的開關(guān)設(shè)備，在投運(yùn)24h前一定要打開加熱器，有效去除絕緣件、帶電體表面凝露后，開關(guān)設(shè)備方可投人運(yùn)行。

　　2.4改善柜內(nèi)對流通風(fēng)通道。在滿足防護(hù)等級的前提下，應(yīng)在開關(guān)柜頂部開設(shè)專用防塵通風(fēng)孔?？稍陂_關(guān)柜面板上改造加裝散熱除濕孔的窗格，便于柜內(nèi)通風(fēng)。同時要做好防塵工作

　　2.5利用停電機(jī)會清擦設(shè)備，使開關(guān)柜內(nèi)保持清潔。

　　2.6加強(qiáng)運(yùn)行巡視，嚴(yán)格執(zhí)行巡視制度，做好維護(hù)監(jiān)控管理工作，防故障與未然。值班員在巡視時要能及時檢査高壓寶內(nèi)濕度變化，特別是在雨氣天氣，注意有無滲漏情況的發(fā)生。利用春檢、秋檢和主回路不帶電時，及時對設(shè)備進(jìn)行淸掃和試驗。

　　3結(jié)論

　　經(jīng)過以上綜合治理措施，預(yù)防開關(guān)設(shè)備內(nèi)部發(fā)生凝露現(xiàn)象的能力明顯提高，開關(guān)柜內(nèi)的放電現(xiàn)象也沒有發(fā)生，說明本次電氣環(huán)境解決方案取得了良好效果。需要說明的是雖然經(jīng)過整改措施，并安裝使用了智能防凝露裝置，但這并不是一勞永逸。還需要運(yùn)行人員認(rèn)真做好巡檢工作，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。比如進(jìn)入高濕度季節(jié)就加大除濕量；查看絕緣筒有無放電痕跡、絕緣筒內(nèi)的導(dǎo)電部件是否搗圓柜休通風(fēng)是否良好、電纜出線柜與電纜溝之間封堵是否良好等進(jìn)行檢査。對存在的問題及時進(jìn)行針對性治理，就可防止因潮濕而導(dǎo)致絕緣故障發(fā)生。