110kV北開GIS設備開關機構箱防潮研究

郭湛林

1 研究背景

220kV允升變電站是梧州供電局的第一個220kVGIS組合電器設備站，于2010年10月投運。共有13臺110kV ZFW-126型開關，6臺220Kvzf19-252型開關。從投運至今，允升變電站的開關已發生多起由于受潮引起的不能正常分、合閘，不能正常儲能，以及直流接地等重大以上缺陷，對梧州電網的安全穩定運行存在較大隱患。

2 原因分析

通過現場勘查和統計，絕大部分發生不能正常分、合閘，不能正常儲能，以及直流接地等缺陷的設備箱體，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。部分元器件嚴重銹蝕，不能正常動作，導致故障頻發（如圖1、圖2、圖3所示）。

受潮原因大致為三個方面：

第一，環境影響。允升站所處位置四面環山，草木茂盛，空氣濕度較其他地方大，設備更容易被水分侵入。且允升站鄰近幾公里范圍內為梧州市重污染工業區，空氣中污染物含量大，與水分一起侵入設備后對內部元器件腐蝕作用更強。

第二，產品質量問題。開關機構箱的門的材質、安裝工藝差，不能密封，潮氣很容易進去。驅潮裝置質量差，經常損壞，不起作用。

第三，產品設計欠妥。機構箱底部電纜孔太大，不容易密封，且距離地面很近，很容易傳導熱和冷，造成凝露。機構箱上部無透氣孔，潮氣無法排除。驅潮裝置只有一塊幾十瓦的發熱板，由于空間太大，驅潮效果不好。機構箱四面的門是突出結構，上部無擋雨板，雨水會直接從門縫內滲入機構箱內，造成受潮。

3 采取對策

綜上所述，解決受潮問題就是要盡量避免環境的影響，提高產品質量，改進產品機構。而環境的影響是客觀存在的，改變環境是一個很龐大的系統工程，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“進不來”。在機構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，調節門的松緊度，做到匹配、密封。用防火板和防火泥嚴密封堵底部電纜孔。

第二，要讓水分和潮氣“出得去”。在機構箱左右兩面門的上部和下部分別增加透氣孔，以此來使機構箱內部形成對流，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”。經過研究西門子和ABB開關機構箱的驅潮方式，為直熱式的驅潮，效果更好。因此，把原溫控器控制式驅潮改為直熱式驅潮，并在機構箱底部加裝一塊70瓦的發熱板，讓水分和潮氣散發得更快。

4 實施與效果

根據上述對策思路，我們制定了如下計劃并實施。

4.1 施工步驟、方法及標準

4.1.1 項目或流程：施工前準備

方法及步驟：1）經批準的施工方案及各種資料準備；2）準備好工作所需的各種材料。

質量或工藝標準：1）方案經有關部門審批完畢；2）施工用材均滿足設計要求。

風險說明：使用未經審批的施工方案開展工作。

4.1.2 項目或流程：辦理工作票及核實安全措施

方法及步驟：工作負責人會同許可人到達現場逐一核實安全措施落實情況。

質量或工藝標準：所做安全措施滿足變電站安全運行管理規定。

風險說明：安全措施不滿足，誤入帶電間隔。

4.1.3 項目或流程：檢測濕度

方法及步驟：拿兩個濕度計分別放在機構箱外部和內部，靜置15min，讀取數值。

4.1.4 項目或流程：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使用。

質量或工藝標準：電源應能正常使用。

風險說明：使用未經審批的施工方案開展工作。

4.1.5 項目或流程：在機構箱左右兩側面板上開兩個排氣孔

方法及步驟：1）把機構箱左右側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。

質量或工藝標準：1）排氣孔是直徑為30mm的圓；2）兩個排氣孔圓心在面板的水平中心線上；3）第一個排氣孔圓心距離面板下側邊緣19cm，第二個排氣孔圓心距離面板下側邊緣57cm；4）按以上尺寸打孔的同時，需注意觀察機構箱內部，有兩個排氣孔分布在儲能行程開關的下方，另外兩個排氣孔位于繼電器的下方。

風險說明：使用手電鉆時絕緣破損墊造成觸電；手電鉆使用過程中可能會絞傷人員。

4.1.6 項目或流程：在排氣孔上安裝紗網

方法及步驟：把紗網覆蓋在排氣孔外。

質量或工藝標準：紗網大小需把排氣孔全部覆蓋。

紗網的中心與排氣孔的中心重合。

風險說明：材料浪費；紗網邊緣刺傷皮膚

4.1.7 項目或流程：在側面板外安裝防雨罩

方法及步驟：1）先在側面板和防雨罩之間墊一層膠墊；2）防雨罩裝在膠墊外側。

質量或工藝標準：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。

防雨罩的安裝中心與紗網和排氣孔的中心重合。

4.1.8 項目或流程：固定紗網，防雨罩

方法及步驟：用螺栓固定

質量或工藝標準：1）螺絲固定后，螺絲孔處應密封良好，不能滲水； 2）膠墊由于螺絲的固定起到很好的密封作用；3）防雨罩和紗網由于螺絲的固定而不松動，不掉落。

螺絲固定力矩應符合防雨罩和螺絲本身材質的力矩要求。

4.1.9 項目或流程：回裝機構箱兩側面板

方法及步驟：用螺栓把兩側面板固定，如果螺絲固定處有銹蝕，需除銹。

質量或工藝標準：面板內密封條應完好，兩側面板回裝后應平衡密封，牢固不動。

4.1.10 項目或流程：在機構箱兩側加裝擋雨板

方法及步驟：1）連接電焊機，檢查確定電焊機能用；2）在機構箱左右兩側上側焊接擋雨板。

質量或工藝標準：擋雨板尺寸大小與設備的一致，擋雨板能有效擋雨，不讓雨水順著面板流至排氣孔處，滲透到機構箱內部，擋雨板做防滲透的二重保障。

4.1.11 項目或流程：加裝發熱板

方法及步驟：1）理清原來驅潮回路，改為直熱式驅潮方式；2）在原來的驅潮系統中加裝一塊70W發熱板；3）發熱板要求加裝在機構箱底部，與原來發熱板位置相對稱；4）發熱板要求安裝固定，與通電導線元器件相隔一定距離。

質量或工藝標準：1）加裝后的發熱板要求能夠正常啟動發熱驅潮； 2）要求發熱板的分布能夠有效地把機構箱內部的潮氣驅除。

4.1.12 項目或流程：斷開電源

方法及步驟：斷開切割機電源，檢修電源。

質量或工藝標準：工作現場的檢修電源斷開，各種儀器，電源箱不在帶電。

風險說明：由于電源未完全斷開而觸電。

4.1.13 項目或流程：密封機構箱

方法及步驟：調整機構箱門的匹配、密封，用防火泥封堵好電纜孔。

4.1.14 項目或流程：檢查安裝效果

方法及步驟：由工作負責人檢查安裝效果。重新檢測機構箱內、外部濕度。

質量或工藝標準：1）排氣孔外的防雨罩鐵絲網都安裝牢固無松動現象；2）排氣孔應能透氣，并且安裝位置分別位于儲能行程開關的下方和繼電器的下方。

4.1.15 項目或流程：清理現場

方法及步驟：施工人員清理，工作負責人全面檢查。

質量或工藝標準：工作地點無遺留物品。

風險說明：影響設備運行。

4.1.16 項目或流程：結束工作票

方法及步驟：按照電氣工作票技術規范執行。

質量或工藝標準：《電氣工作票技術規范》。

風險說明：無。

4.2 分析統計（如圖4所示）。

由表1可看出，改造后機構箱內驅潮情況有明顯好轉。通過后期的繼續跟蹤觀察，機構箱內再無受潮和積水、凝露等現象出現，大大提高了設備健康水平。

5 總結

此項研究是基于北開GIS設備開關機構箱頻繁出現受潮情況而進行的一項小改造，達到了目的，取得了明顯效果。且工作量小，程序簡單，具有很強的實用性，可推廣應用。但隨著電力系統的發展，提高設備的健康水平不僅要靠日常的精心維護，根源還是要相關方優化設備的設計，提高設備的質量水平，才能實現設備的安全穩定運行。

[責任編輯：王楠]