一、概況:近年來，高壓金屬鎧裝開關柜因其防護等級高、運行可靠、斷路器手互換性好、維護方便等特點，在6~35kV電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用。但是，由于其內(nèi)部結構緊湊，容易出現(xiàn)潮濕、結露、放電等現(xiàn)象，對設備和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生一定的負面影響。如果高壓金屬鎧裝開關柜的內(nèi)部長期潮濕，導電部分的表面材料的氧化將加速，在絕緣部分的表面上將形成冷凝，并將引起放電。放電會降低開關柜中絕緣部分的絕緣性能，甚至引起絕緣擊穿，從而造成接地停電或相間短路事故。在嚴重情況下，還會導致開關柜爆炸的重大事故。接下來，陜西四普電氣環(huán)境管理廠分析了高壓金屬鎧裝等于0+水分的原因，并找出了解決辦法，對防止事故發(fā)生具有積極意義。

二、高壓金屬鎧裝開關柜故障和事故引起的內(nèi)部潮濕

故障現(xiàn)象1:2018年5月，某站檢修6kV開關時，發(fā)現(xiàn)多臺開關柜內(nèi)部腐蝕和生銹。

故障現(xiàn)象2:2018年7月，某站檢修35KV開關時，發(fā)現(xiàn)開關柜頂部結露現(xiàn)象嚴重，導致開關柜內(nèi)部絕緣絕緣性能下降，導致?lián)舸┈F(xiàn)象。

故障現(xiàn)象3:2018年7月，南方一家供電公司的一個絕緣子被燒毀。經(jīng)過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)燃燒的原因與開關柜濕度有關。

三、高壓金屬鎧裝開關柜內(nèi)部水分分析

經(jīng)過多年的開關柜陜西四普水分管理經(jīng)驗，總結出以下原因:

1.通風散熱效果差

6~35kV高壓金屬鎧裝開關柜采用全封閉結構，頂部及前后柜無氣孔。室內(nèi)手車室、電纜室、儀表室和公共汽車室也是相互獨立的。設計和制造中沒有充分考慮合理有效的自然通風。

2、6~35kV高壓金屬鎧裝開關柜電纜室底部密封不嚴

由于高壓開關柜采用全封閉結構，所有引出線均為電纜引出線，電纜溝的濕氣容易從電纜孔和底部接頭進入機柜，進入后不能順利排出，導致濕氣在機柜內(nèi)積聚。

3.外部環(huán)境潮濕，溫差變化很大

在夏季和秋季，當溫度相對較高時，溫差大而潮濕。當白天環(huán)境溫度上升時，機柜內(nèi)的溫度還沒有上升，但是機柜外的溫度已經(jīng)迅速上升。此時，機柜內(nèi)的空氣會因溫差而形成濕氣。當水分達到一定程度(飽和)時，將凝結成水滴，水滴將凝結在固體表面上，如母線、套管、接觸蓋、電纜頭和相間絕緣隔板。(描述生活中這一原則的現(xiàn)象:在夏天，從冰箱里拿出一杯冰水，杯子表面會立即凝結。然而，當從高于環(huán)境溫度的保溫箱中取出一杯熱水時，杯子表面不可能凝結。)

4.驅(qū)潮加熱器和傳感器不能滿足需要，不能達到驅(qū)潮效果。

目前，大多數(shù)高壓金屬鎧裝開關柜的制造商大多使用額外的加熱板和溫度和濕度傳感器來除濕，以節(jié)省成本。事實上，加熱板只會增加機柜中水蒸氣的凝點?？諝庵械乃秩匀淮嬖?。溫差一旦增大，就會立即凝結，給電力運行帶來安全隱患。此外，溫度和濕度傳感器是無源的。當機柜中的濕度達到60%或50%時開始，當機柜中的濕度達到40%時停止。這個過程非常緩慢。因為絕大多數(shù)開關柜只在電纜室和手車室安裝了一個300瓦的鋁合金加熱器，而且加熱器沒有附著在開關柜的內(nèi)表面。因此，加熱器從開始加熱到機柜中的濕度下降到40%至少需要三個小時，當機柜中的冷凝已經(jīng)形成時，很難在冷凝形成后再次消除，因此這種方法不能從根本上解決濕度問題。反復地，機柜中設備的絕緣性能將大大降低，這將導致電力安全事故。

5、高壓室內(nèi)濕度過大

由于6~35kV高壓室內(nèi)的風機沒有嚴格的啟停標準和要求，風機的啟停由值班人員隨意手動啟停。有時值班人員不定時啟停風機，會導致室內(nèi)濕氣積聚，導致高壓室內(nèi)濕度過大。

四、高壓金屬鎧裝開關柜除濕法

在掌握了高壓金屬鎧裝開關柜潮濕的原因后，賽普拉斯認為除濕方法可以立即解決。以35kV變電站開關柜為例，賽普拉斯主要采用以下方法:

(1)用高壓開關柜的密封膠和橡膠墊密封每側的底部間隙和電纜孔。

(2) HK-SEPRI-Q架空裝置額外安裝在每個高壓開關柜母線室的頂部。HK-SEPRI-Q高架除濕裝置是專門為電氣設備除濕和防止結露而開發(fā)的產(chǎn)品。該裝置安裝在電氣設備的頂部，用于替換機柜中的空氣，通過局部制造冷凝條件將潮濕空氣冷凝成水，并隔離霧化空氣以排放到機柜外部。干燥的空氣被重新注入機柜中，同時在機柜中形成微正壓，以降低機柜中空氣的濕度并抑制外部潮濕空氣的進入。它在防止機柜中的設備老化、絕緣強度降低、二次端子擊穿、材料發(fā)霉、鋼結構腐蝕以及其他由濕氣和冷凝引起的問題方面起著重要作用。

產(chǎn)品特性:

□不帶活動部件和制冷劑的熱電制冷除濕。

□不需要鋪設水管。冷凝水將被霧化并單獨釋放。

□帶溫度和濕度顯示的全自動操作。

□高濕度預警功能，及時監(jiān)控機柜內(nèi)的濕度。

□低溫除濕功能可降低低溫濕度和除霜。

(3)用60瓦SPR-CN-S1智能除濕機更換機柜內(nèi)的大功率鋁合金加熱器。SPR-CN-S1智能除濕機是專為電氣柜除濕和防結露而開發(fā)的高科技產(chǎn)品。該裝置安裝在電控柜內(nèi)，通過局部制造冷凝條件，將柜內(nèi)的潮濕空氣冷凝成水并直接排出柜外，可以快速有效地降低電控柜內(nèi)空氣的濕度，抑制冷凝現(xiàn)象。它在防止機柜中的設備老化、絕緣強度降低、二次端子擊穿、材料發(fā)霉、鋼結構腐蝕以及其他由濕氣和冷凝引起的問題方面起著重要作用。

該裝置適用于戶外接線盒、高低壓控制柜、高低壓開關柜、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站、儀表箱等需要自動除濕防結露的場合。

功能特征:

1、利用半導體制冷片將空氣中的水分冷凝成水并排出柜外；

2.純銅散熱，除濕能力更強；

3.高效低能耗。

4.濕度閾值可以自行設置；

5、具有手動強制除濕功能；

6、具有故障報警功能，同時顯示故障代碼；

7.適用于空間不太窄且能供電的場合。

8.快速降低電氣柜控制柜內(nèi)的濕度，并直接排除柜內(nèi)的濕氣。

9、縱向設計，便于安裝；

10.內(nèi)置電源的集成結構；

11.加熱器控制功能和數(shù)據(jù)通信功能[RS485通信接口]可以選擇。

12.實時顯示運行狀態(tài)和全自動運行；

13、聯(lián)網(wǎng)通訊地址可調(diào)。

(4)在配電室安裝大型工業(yè)除濕機。工業(yè)除濕機由制冷循環(huán)和空氣循環(huán)兩部分組成。主要用于高濕度場所的環(huán)境除濕，如科研、醫(yī)療衛(wèi)生用品倉庫、電機房、地下工程、檔案館、倉庫等。它可以防止儀器、儀表、電信設備、藥品和數(shù)據(jù)因潮濕、腐蝕和霉變而造成的損失。

(5)如果電纜溝內(nèi)積水嚴重潮濕，可在電纜溝內(nèi)安裝sipelas電纜溝除濕系統(tǒng)。該系統(tǒng)是專門針對室內(nèi)電纜半地板/溝槽濕度、積水等問題而開發(fā)的。它可以實時集中監(jiān)控和管理室內(nèi)電纜半層、溝渠中的水位以及環(huán)境溫度和濕度。該裝置由智能控制單元、系統(tǒng)供電單元、供氣單元、除濕單元、排水單元、溫濕度采集單元、數(shù)據(jù)記錄單元、視覺觀察單元和故障報警單元組成。溫濕度傳感器多點布置，水位傳感器實時監(jiān)控，采用串行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)通過標準的RS485通信接口傳輸?shù)竭h程監(jiān)控平臺。

采用上述方法后，站內(nèi)濕度降至安全濕度，放電現(xiàn)象完全消除。

五、防止內(nèi)部潮濕的一些建議

1.提高操作人員的責任意識、安全意識和技術水平，了解高壓開關柜時各艙室的性能、放電的原因和危害，了解和掌握如何檢查高壓開關柜和風機啟停的重要性。

2、將變電站高壓室風機手動啟停改為自動啟停由溫濕度控制和煙氣控制。

3.在高壓室內(nèi)安裝除濕機，以降低高壓室內(nèi)的濕度。

4、加強設備運行前的驗收和驗收工作，避免設備投入使用的隱患。例如:高壓開關柜底部和電纜孔應密封，以防止?jié)駳鈴牡撞窟M入。

5.購買設備時，請在技術規(guī)范中指定除濕要求。

六.摘要

目前，6~35kV高壓開關柜是一種非常重要的電力設備，其安全運行是電力系統(tǒng)可靠供電的重要保證。通過對其內(nèi)部濕度原因的分析以及在實際應用中除濕方法的采用，可以為今后設備的運行和管理提供重要依據(jù)，也有利于防止因“濕度”引起的停電事故的再次發(fā)生。