變電站戶外端子箱運行維護分析

摘要：變電站作為重要的電力設備，需要加強其運行維護質量。端子箱起著連接一次和二次設備的作用，在變電站中非常重要。由于戶外端子箱長期處于環境惡劣的戶外，受到環境中溫度、雨水、蟲鼠等的侵害，對端子箱及箱內的元件造成很大的影響。文章分析了變電站戶外端子箱的特點及其在運行過程中存在的問題，并提出相應的運行維護措施。

關鍵詞：變電站；戶外端子箱；運行維護；電力設備；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2017）03-0137-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.061

隨著電力系統逐漸趨于智能化和自動化，變電站的運行也向自動化方向發展。端子箱作為變電站的輔助設備，控制著變電站的現場運行，并且對變電站設備的保護、測量和控制等都起著非常重要的作用。戶外端子箱所處的環境都比較惡劣，受到外界自然環境的影響比較大，需要加強戶外端子箱的運行維修質量，以保證戶外端子箱不會受到外界環境的影響，保證端子箱運行的質量，以實現電力系統運行的智能控制，為供電質量的提高打下基礎。

1 變電站戶外端子箱

1.1 變電站戶外端子箱介紹

端子箱是變電站的重要輔助設備，它連接著變電站的一次和二次設備，是保護信號回路、控制回路跳合閘、電壓電流回路、遙控回路、交直流環網、遠控二次部分等的重要節點。機構箱是保護電路的主要外殼，一般安裝在戶外，這就可能受到外界環境的影響。如對于環境比較潮濕的地方，容易在端子箱內形成積水，影響二次回路中的絕緣電阻，甚至會使絕緣體變成導體，從而造成熔絲燒斷，對電網的運行造成一定的威脅。此外還會造成箱內連片生銹，造成端子接觸不良，影響設備的正常運行。

1.2 變電站戶外端子箱的特點

要保證變電站戶外端子箱的質量，需要端子箱具有一定的性能：第一，端子箱要具有耐腐蝕性。對于容易生銹的地方，可以對這些位置進行技術隱藏，還可以設置排氣口，加增智能溫濕控制除濕器，以提高其耐腐蝕性；第二，選擇絕緣性能和防靜電性能都比較好的材料作為端子箱的操作面板，選擇不銹鋼材料作為端子箱的外表設計，對于箱門要增強其抗變形能力，使用三角鋼鐵進行箱體的固定，總之要保證端子箱的穩定性；第三，戶外端子箱在使用時要具有便捷性，以便于電纜電線的布置，加裝側把手，保證端子箱的內部美觀，運行檢修方便。

2 戶外端子箱存在的問題

2.1 端子箱箱體結構問題

端子箱的材料通常采用的是普通的鋼材料或者是不銹鋼材料，為了防止生銹，要在箱體外殼上刷油漆，這種方法需要定期對箱體外殼進行補漆，增強了運行維護的工作量。并且箱體的隔熱保溫效果不好，遇到潮濕的環境就會在箱體內產生凝露，影響設備的正常運行。對于不銹鋼材料的箱體，雖然不容易銹蝕，但是焊接點卻容易發生銹蝕，并且隔熱保溫效果也不好，需要采取措施加以治理。

2.2 端子箱箱內溫度控制問題

端子箱內有很多元器件、接線端子等，但是端子箱內的溫度和濕度卻不能得到很好的控制，對端子箱造成很大影響。對于季節性變化比較大的場所，溫度和濕度的變化也比較大，這就需要端子箱內部的器件具有良好的溫度控制功能，以保證其正常運行，而實際是環境的變化造成電纜和元器件加速老化，影響設備的使用壽命。有時還會影響設備的運行狀態，影響設備的絕緣能力，降低電氣和機械性能，加大了設備發生故障的可

能性。

2.3 端子箱整體兼容性問題

在一個變電站中通常含有多個端子箱，這些端子箱可能生產廠家不同，生產出來的端子箱的尺寸、安裝方式、占地的大小等都不一樣，這就會產生兼容性問題。為了保證變電站工作的智能性和穩定性，需要對端子箱的整體兼容性進行處理，以保證變電站的正常運行。

2.4 端子箱箱內防潮問題

端子箱箱體內容易出現潮濕現象，現在常用的除濕裝置通常是烘潮燈，這種燈的發熱量不是很足，對于天氣特別潮濕的情況，效果不是很明顯。有些是采用加熱器，但是對它的控制不靈活，雖然能在一定程度上對端子箱內進行除潮，但是長時間會造成端子箱內的器件絕緣降低，發生各種事故。

2.5 端子箱帶電操作問題

變電站的端子箱通常是一體式的，如果出現問題需要全部停電才能處理，并且更換處理的過程很復雜，如果長時間停電，還會影響用戶的正常生活。因此如果多個端子箱出現問題就需要多次進行停電，不僅影響人們正常用電，并且一部分有問題的端子箱還在繼續運行，給電網運行的安全穩定性造成一定的安全隱患。

3 戶外端子箱運行維護

3.1 變電站戶外端子箱箱體結構的改進

針對戶外端子箱容易發生銹蝕的現象，可以采用內膽式端子箱箱體結構。這種箱體結構有內外兩層殼體，外層用不銹鋼材料來進行防止銹蝕，內層采用玻璃纖維增強不飽和聚酷樹脂復合材料，它的隔熱阻燃作用比較強，這樣可以將經常操作的開關、儀表等安裝在內殼表面，不經常操作的元件安裝在內殼的安裝支架上，以保證整個箱體結構的穩定性。內膽式端子箱操作面在正面，而更換端子箱內部設備時也從側面門工作。并且內殼頂部有出氣孔，來保證端子箱內氣體的流通，在箱體底部放置干燥劑，保證箱體內防潮。還安裝有溫濕控制器，以保證端子箱內部的溫濕平衡。

3.2 變電站戶外端子箱箱內溫度的控制

加強端子箱內部的溫度控制，能延長設備的使用壽命，使設備盡量不出現故障。可以采用三種方法來控制：第一，干燥劑，它屬于物理除濕，不需接通電源，但是效果不是很好，而且要定期更換，需要大量的人力來保證質量；第二，加熱器，它是通過加熱使箱體內的水汽化排除，它的效果比較好，但是需要接電源，并且長期加熱可能會出現箱內設備的絕緣老化，使設備的使用壽命大大縮短，并且需要人為對加熱器進行開關，對箱內溫度不好控制；第三，溫濕度自動控制系統，它采用內置的溫度和濕度傳感器對端子箱內的數據進行智能采集，從而實現對箱體內溫度和濕度的控制。它通過在箱體內設定固定的溫度和濕度限值，當超過這些值時就會自動啟動溫濕控制器，這種方法實現溫濕控制的智能化，效果比較好，是目前應用比較廣泛的方法。

3.3 變電站戶外端子箱凝露控制系統

變電站戶外端子箱凝露控制有兩種方式：加熱的方式和抽濕的方式。加熱方式是提高凝露的溫度，抽濕是降低柜內的濕氣。可以對凝露控制的關鍵設備加裝監控器，以及時發現和處理存在的問題。

加熱方式是在箱壁上涂有特殊的隔熱材料，以防止外界溫度發生急劇變化對端子箱的影響。對于溫濕度傳感器發生自燃的現象已經發生了好多次，在選用溫度傳感器時要保證其質量，并要經過運行檢驗，以可靠地反映當地運行環境的溫度和濕度，控制加熱器的投入和退出。可以采用多個小的傳感器，應要安裝遠離二次電纜的地方，并加裝保護罩，以防止出現爆炸或者自燃現象對其他器件造成損壞。采用加熱方式還需要設置透氣孔，這樣才能及時地防止凝露，可以側面開孔，也可以頂部開口，建議將孔開在端子箱的頂部，以利于水汽的散發。同時在開孔的上方設置遮雨檐，防止雨水進入端子箱。

抽濕方式是在端子箱內部安裝抽濕器，以保證端子箱內部的溫度和濕度。這種方式要求端子箱的底部具有很高的封堵要求，保證端子箱是絕對密封。目前，這種方式還處于探索階段，運用的數量還比較少，對抽濕器的要求也較高。同時，還要在端子箱內部加裝加熱器，以保證端子箱內部的熱循環。

根據兩種方式的比較，對于主變的端子箱和220kV及以上的端子箱對密封箱要求比較高，可以采用抽濕和加熱器共同作用的方式來保證運行環境。對于110kV及以下的端子箱可以采用質量較好的加熱器來控制。

3.4 變電站戶外端子箱其他運行維護措施

變電站戶外端子箱運行維護過程中還有一些輔助措施。為了保證端子箱的兼容性，做好長遠的規劃和發展，在生產、采購、安裝和維護端子箱時要采用統一的規范和標準，保證端子箱的型號、尺寸、形狀、接口等一致，以方便安裝維修。內膽式端子箱能夠解決端子箱帶電操作困難、端子箱維修和更換復雜的問題，端子箱的外殼裝在戶外，在端子箱發生故障需要更換時，只需要更換同型號的內膽，維修方便簡單，這種情況下實現了更換設備時的帶電作業，極大地減小了對供電運行的影響。為防止人為對端子箱的破壞，可以在端子箱附近安裝監控，當有不法分子出現時及時進行報警，保證端子箱的安全。并對周圍的居民做好端子箱防護的科普教育知識，保證群眾對公共設施的監督維護，對于侵害公共設施的行為，情節較為嚴重的要利用法律手段對其進行相應的制裁，還可以在端子箱內部放置樟腦丸等非劇毒性物質來驅除蟲鼠。

4 結語

綜上所述，變電站戶外端子箱作為變電站的重要輔助設施，需要加強它的運行維護管理，防止出現端子箱的銹蝕，實現防潮控制，保證溫濕平衡，實現變電站端子箱的整體兼容性，并且要能夠便于帶電操作，這樣才能方便變電站端子箱的運行維護，促進變電站的正常運行。總之，要保證變電站端子箱在運行過程中的可靠性和安全性，能夠抵抗外界環境的劇烈變化，為變電站的正常運行打下一定基礎，促進電力系統安全穩定運行。

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基金項目：廣東電網有限責任公司東莞供電局職工創新項目（GDZC-031920160039）。

作者簡介：謝若鋒（1977-），男，廣東電白人，供職于廣東電網有限責任公司東莞供電局，研究方向：變電運行。

（責任編輯：秦遜玉）