110kV北開GIS設(shè)備開關(guān)機(jī)構(gòu)箱防潮研究

郭湛林

1 研究背景

220kV允升變電站是梧州供電局的第一個(gè)220kVGIS組合電器設(shè)備站，于2010年10月投運(yùn)。共有13臺(tái)110kV ZFW-126型開關(guān)，6臺(tái)220Kvzf19-252型開關(guān)。從投運(yùn)至今，允升變電站的開關(guān)已發(fā)生多起由于受潮引起的不能正常分、合閘，不能正常儲(chǔ)能，以及直流接地等重大以上缺陷，對(duì)梧州電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行存在較大隱患。

2 原因分析

通過現(xiàn)場(chǎng)勘查和統(tǒng)計(jì)，絕大部分發(fā)生不能正常分、合閘，不能正常儲(chǔ)能，以及直流接地等缺陷的設(shè)備箱體，均存在大量積水，箱體壁上有大量凝露水珠，甚至端子排也存在積水，二次線上掛著已凝成滴狀的水珠。部分元器件嚴(yán)重銹蝕，不能正常動(dòng)作，導(dǎo)致故障頻發(fā)（如圖1、圖2、圖3所示）。

受潮原因大致為三個(gè)方面：

第一，環(huán)境影響。允升站所處位置四面環(huán)山，草木茂盛，空氣濕度較其他地方大，設(shè)備更容易被水分侵入。且允升站鄰近幾公里范圍內(nèi)為梧州市重污染工業(yè)區(qū)，空氣中污染物含量大，與水分一起侵入設(shè)備后對(duì)內(nèi)部元器件腐蝕作用更強(qiáng)。

第二，產(chǎn)品質(zhì)量問題。開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的門的材質(zhì)、安裝工藝差，不能密封，潮氣很容易進(jìn)去。驅(qū)潮裝置質(zhì)量差，經(jīng)常損壞，不起作用。

第三，產(chǎn)品設(shè)計(jì)欠妥。機(jī)構(gòu)箱底部電纜孔太大，不容易密封，且距離地面很近，很容易傳導(dǎo)熱和冷，造成凝露。機(jī)構(gòu)箱上部無透氣孔，潮氣無法排除。驅(qū)潮裝置只有一塊幾十瓦的發(fā)熱板，由于空間太大，驅(qū)潮效果不好。機(jī)構(gòu)箱四面的門是突出結(jié)構(gòu)，上部無擋雨板，雨水會(huì)直接從門縫內(nèi)滲入機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，造成受潮。

3 采取對(duì)策

綜上所述，解決受潮問題就是要盡量避免環(huán)境的影響，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改進(jìn)產(chǎn)品機(jī)構(gòu)。而環(huán)境的影響是客觀存在的，改變環(huán)境是一個(gè)很龐大的系統(tǒng)工程，是我們力所不能及的，因此我們著重于后兩者。

第一，要讓水分和潮氣“進(jìn)不來”。在機(jī)構(gòu)箱四面的門上方安裝擋雨板，使雨水不能直接接觸到門。更換門的密封條，調(diào)節(jié)門的松緊度，做到匹配、密封。用防火板和防火泥嚴(yán)密封堵底部電纜孔。

第二，要讓水分和潮氣“出得去”。在機(jī)構(gòu)箱左右兩面門的上部和下部分別增加透氣孔，以此來使機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部形成對(duì)流，讓水分和潮氣有途徑散出去。

第三，要讓水分和潮氣“加快出去”。經(jīng)過研究西門子和ABB開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的驅(qū)潮方式，為直熱式的驅(qū)潮，效果更好。因此，把原溫控器控制式驅(qū)潮改為直熱式驅(qū)潮，并在機(jī)構(gòu)箱底部加裝一塊70瓦的發(fā)熱板，讓水分和潮氣散發(fā)得更快。

4 實(shí)施與效果

根據(jù)上述對(duì)策思路，我們制定了如下計(jì)劃并實(shí)施。

4.1 施工步驟、方法及標(biāo)準(zhǔn)

4.1.1 項(xiàng)目或流程：施工前準(zhǔn)備

方法及步驟：1）經(jīng)批準(zhǔn)的施工方案及各種資料準(zhǔn)備；2）準(zhǔn)備好工作所需的各種材料。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：1）方案經(jīng)有關(guān)部門審批完畢；2）施工用材均滿足設(shè)計(jì)要求。

風(fēng)險(xiǎn)說明：使用未經(jīng)審批的施工方案開展工作。

4.1.2 項(xiàng)目或流程：辦理工作票及核實(shí)安全措施

方法及步驟：工作負(fù)責(zé)人會(huì)同許可人到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)逐一核實(shí)安全措施落實(shí)情況。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：所做安全措施滿足變電站安全運(yùn)行管理規(guī)定。

風(fēng)險(xiǎn)說明：安全措施不滿足，誤入帶電間隔。

4.1.3 項(xiàng)目或流程：檢測(cè)濕度

方法及步驟：拿兩個(gè)濕度計(jì)分別放在機(jī)構(gòu)箱外部和內(nèi)部，靜置15min，讀取數(shù)值。

4.1.4 項(xiàng)目或流程：接電源

方法及步驟：使用絕緣工器具把檢修電源接好以備切割機(jī)使用。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：電源應(yīng)能正常使用。

風(fēng)險(xiǎn)說明：使用未經(jīng)審批的施工方案開展工作。

4.1.5 項(xiàng)目或流程：在機(jī)構(gòu)箱左右兩側(cè)面板上開兩個(gè)排氣孔

方法及步驟：1）把機(jī)構(gòu)箱左右側(cè)面板拆卸下來平放在地面；2）裝上開孔器，連接手電鉆，檢查確定手電鉆能用；3）用手電鉆在面板上開排氣孔。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：1）排氣孔是直徑為30mm的圓；2）兩個(gè)排氣孔圓心在面板的水平中心線上；3）第一個(gè)排氣孔圓心距離面板下側(cè)邊緣19cm，第二個(gè)排氣孔圓心距離面板下側(cè)邊緣57cm；4）按以上尺寸打孔的同時(shí)，需注意觀察機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部，有兩個(gè)排氣孔分布在儲(chǔ)能行程開關(guān)的下方，另外兩個(gè)排氣孔位于繼電器的下方。

風(fēng)險(xiǎn)說明：使用手電鉆時(shí)絕緣破損墊造成觸電；手電鉆使用過程中可能會(huì)絞傷人員。

4.1.6 項(xiàng)目或流程：在排氣孔上安裝紗網(wǎng)

方法及步驟：把紗網(wǎng)覆蓋在排氣孔外。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：紗網(wǎng)大小需把排氣孔全部覆蓋。

紗網(wǎng)的中心與排氣孔的中心重合。

風(fēng)險(xiǎn)說明：材料浪費(fèi)；紗網(wǎng)邊緣刺傷皮膚

4.1.7 項(xiàng)目或流程：在側(cè)面板外安裝防雨罩

方法及步驟：1）先在側(cè)面板和防雨罩之間墊一層膠墊；2）防雨罩裝在膠墊外側(cè)。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：1）膠墊大小不能覆蓋遮住到排氣孔；2）膠墊的彈性需良好，右良好的密封功能；3）防雨罩能有效防雨，防雨罩的開口朝下側(cè)。

防雨罩的安裝中心與紗網(wǎng)和排氣孔的中心重合。

4.1.8 項(xiàng)目或流程：固定紗網(wǎng)，防雨罩

方法及步驟：用螺栓固定

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：1）螺絲固定后，螺絲孔處應(yīng)密封良好，不能滲水； 2）膠墊由于螺絲的固定起到很好的密封作用；3）防雨罩和紗網(wǎng)由于螺絲的固定而不松動(dòng)，不掉落。

螺絲固定力矩應(yīng)符合防雨罩和螺絲本身材質(zhì)的力矩要求。

4.1.9 項(xiàng)目或流程：回裝機(jī)構(gòu)箱兩側(cè)面板

方法及步驟：用螺栓把兩側(cè)面板固定，如果螺絲固定處有銹蝕，需除銹。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：面板內(nèi)密封條應(yīng)完好，兩側(cè)面板回裝后應(yīng)平衡密封，牢固不動(dòng)。

4.1.10 項(xiàng)目或流程：在機(jī)構(gòu)箱兩側(cè)加裝擋雨板

方法及步驟：1）連接電焊機(jī)，檢查確定電焊機(jī)能用；2）在機(jī)構(gòu)箱左右兩側(cè)上側(cè)焊接擋雨板。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：擋雨板尺寸大小與設(shè)備的一致，擋雨板能有效擋雨，不讓雨水順著面板流至排氣孔處，滲透到機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部，擋雨板做防滲透的二重保障。

4.1.11 項(xiàng)目或流程：加裝發(fā)熱板

方法及步驟：1）理清原來驅(qū)潮回路，改為直熱式驅(qū)潮方式；2）在原來的驅(qū)潮系統(tǒng)中加裝一塊70W發(fā)熱板；3）發(fā)熱板要求加裝在機(jī)構(gòu)箱底部，與原來發(fā)熱板位置相對(duì)稱；4）發(fā)熱板要求安裝固定，與通電導(dǎo)線元器件相隔一定距離。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：1）加裝后的發(fā)熱板要求能夠正常啟動(dòng)發(fā)熱驅(qū)潮； 2）要求發(fā)熱板的分布能夠有效地把機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部的潮氣驅(qū)除。

4.1.12 項(xiàng)目或流程：斷開電源

方法及步驟：斷開切割機(jī)電源，檢修電源。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：工作現(xiàn)場(chǎng)的檢修電源斷開，各種儀器，電源箱不在帶電。

風(fēng)險(xiǎn)說明：由于電源未完全斷開而觸電。

4.1.13 項(xiàng)目或流程：密封機(jī)構(gòu)箱

方法及步驟：調(diào)整機(jī)構(gòu)箱門的匹配、密封，用防火泥封堵好電纜孔。

4.1.14 項(xiàng)目或流程：檢查安裝效果

方法及步驟：由工作負(fù)責(zé)人檢查安裝效果。重新檢測(cè)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)、外部濕度。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：1）排氣孔外的防雨罩鐵絲網(wǎng)都安裝牢固無松動(dòng)現(xiàn)象；2）排氣孔應(yīng)能透氣，并且安裝位置分別位于儲(chǔ)能行程開關(guān)的下方和繼電器的下方。

4.1.15 項(xiàng)目或流程：清理現(xiàn)場(chǎng)

方法及步驟：施工人員清理，工作負(fù)責(zé)人全面檢查。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：工作地點(diǎn)無遺留物品。

風(fēng)險(xiǎn)說明：影響設(shè)備運(yùn)行。

4.1.16 項(xiàng)目或流程：結(jié)束工作票

方法及步驟：按照電氣工作票技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。

質(zhì)量或工藝標(biāo)準(zhǔn)：《電氣工作票技術(shù)規(guī)范》。

風(fēng)險(xiǎn)說明：無。

4.2 分析統(tǒng)計(jì)（如圖4所示）。

由表1可看出，改造后機(jī)構(gòu)箱內(nèi)驅(qū)潮情況有明顯好轉(zhuǎn)。通過后期的繼續(xù)跟蹤觀察，機(jī)構(gòu)箱內(nèi)再無受潮和積水、凝露等現(xiàn)象出現(xiàn)，大大提高了設(shè)備健康水平。

5 總結(jié)

此項(xiàng)研究是基于北開GIS設(shè)備開關(guān)機(jī)構(gòu)箱頻繁出現(xiàn)受潮情況而進(jìn)行的一項(xiàng)小改造，達(dá)到了目的，取得了明顯效果。且工作量小，程序簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，可推廣應(yīng)用。但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，提高設(shè)備的健康水平不僅要靠日常的精心維護(hù)，根源還是要相關(guān)方優(yōu)化設(shè)備的設(shè)計(jì)，提高設(shè)備的質(zhì)量水平，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[責(zé)任編輯：王楠]