一種變電站機構箱滲水報警裝置的初步探討

郭軍杰

摘 要：本文主要是針對珠三角區域內的變電站機構箱發生滲水故障原因進行簡單的分析，并對發現機構箱滲水的措施進行初步的探討，旨要是拓寬處理故障的思路，為現場消缺和技術進步提供一些技術支持。

關鍵詞：變電站機構箱；滲水；報警

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.165

在梅雨季節或者“回南天”的極端環境下，變電站許多室外設備需要長時間受到雨淋，尤其是二次類接線設備依賴于機構箱去保護，由于機構箱在制造、安裝存在漏水的可能性，所以機構箱的滲水故障時有發生。但機構箱的數量多、開箱難，一旦機構箱滲水導致內部端子排短路很難及時被發現，往往形成故障的隱蔽，進而造成倒閘操作，延誤事故最佳處理時機。

1 原因分析

以500kV某變電站為例，場地里的機構箱內多為刀閘的電機電源及控制回路的接線，合格的機構箱應該具備防雨、防潮、防小動物等要求。

廣東雨季時間長，空氣濕度大，特別是臺風天氣，經常發生戶外電氣設備機構箱進水受潮現象。從機構箱的防潮措施來看，造成刀閘機構箱受潮故障的原因大致分為兩個方面，一個是機構箱原有的密封措施受損，導致雨水直接進入機構箱內部。其次還有一部分原因是由于機構箱本身設計不足，所采取的密封措施以及密封圈等不足以保證機構箱的密封性，這是一個安全隱患，需要在設備已經發生進水故障時我們才能及時發現。

2 改進思路

因機構箱機構的密閉性，水一旦滲進去就很難自行排出，尤其是對于無人值守班站，考慮到人員的工作量以及工作人員的狀態和技術技能條件等因素，僅依靠月度維護工作時很難人為的發現機構箱滲水的情況。

解決問題的關鍵在于能夠發現問題，對于刀閘機構箱滲水故障有很多的解決辦法，但發現機構箱內滲水只有通過人工的檢查，這種方式可靠性不高，故本文提出了一種新思路，通過自動控制和傳感器嘗試實現一種機構箱內滲水自動報警的裝置。

3 技術細節

一種用于變電站機構箱的滲水報警系統，包括微處理器、通信設備、感水設備、報警設備和終端；其中，終端設置在機構箱外部，與所述通信設備建立電性連接；所述通信設備、感水設備、報警設備分別與微處理器建立電性連接。

上述方案中，工作人員在安裝該報警系統時，從機構箱端子排引出線纜作為系統的能源供應，并令機構箱小角度傾斜，機構箱一旦滲水即匯聚與機構箱角落里，在該角落放置感水設備，感水設備將實時感應到的水分含量反饋給微處理器；當感水設備周圍水分過量時，即機構箱發生滲水時，微處理器將處理好的信息通過通信設備發送給終端，同時，將啟動報警設備進行報警，提醒工作人員對其進行人為檢測，防止箱內端子短路。

本文提供的一種用于變電站機構箱的滲水報警系統，通過感水設備、通信設備及終端的設置，實現了對機構箱的滲水問題的實時檢測，由反饋的信號對于滲水機構箱進行定位，提高工作人員的工作效率。

4 具體實施方式

如圖1所示，一種用于變電站機構箱的滲水報警系統，包括微處理器1、通信設備2、感水設備3、報警設備4和終端；其中，終端設置在機構箱外部，與所述通信設備2建立電性連接；所述通信設備2、感水設備3、報警設備4分別與微處理器1建立電性連接。

在具體實施過程中，工作人員在安裝該報警系統時，從機構箱端子排引出線纜作為系統的能源供應，并令機構箱小角度傾斜，機構箱一旦滲水即匯聚與機構箱角落里，在該角落放置感水設備3，感水設備3將實時感應到的水分含量反饋給微處理器1；當感水設備3周圍水分過量時，即機構箱發生滲水時，微處理器1將處理好的信息通過通信設備2發送給終端，同時，將啟動報警設備4進行報警，提醒工作人員對其進行人為檢測，防止箱內端子短路。

更具體的，所述感水設備3主體為感水觸頭，所述感水觸頭采用多道平行金屬線結構；所述微處理器1、通信設備2、感水設備3、報警設備4和終端均設置在機構箱內部底面，所述底面設置有絕緣涂層。

在具體實施過程中，感水觸頭采用多道平行金屬線結構，放置在涂有絕緣漆涂層的箱底，有效防止機構箱由于感水觸頭而帶電；一旦平行金屬線之間遇水導通，微處理器1將令報警設備4通電報警。

如圖2所示，所述報警設備4主體包括繼電器模塊和蜂鳴器模塊，繼電器模塊輸入端與微處理器1電性連接，繼電器模塊輸出端與蜂鳴器模塊電性連接。

在具體實施過程中，繼電器模塊為常開狀態，當平行金屬線之間遇水導通，微處理器1將給繼電器模塊一閉合信號，控制繼電器模塊閉合操作，進一步另蜂鳴器報警。

更具體的，所述通信設備2與終端通過RS-485總線建立電性連接。

在具體實施過程中，每個機構箱安裝有一套獨立的報警系統，分布區域以間隔為單元，呈多點分散分布狀態，且與終端間存在單向上傳數據聯系。RS-485總線能滿足多點同時給終端發送數據的硬性要求，實現對報警信號的遠距離傳送和滲水裝置的定位。

5 結論

站內現有的刀閘機構箱內的空間非常富裕，本文提供的改造方案中新添加的幾個部件和模塊可以做成集成化為一個模塊。這不僅為變電站機構箱的預防滲水措施提供了一個新的思路，并將一些新技術運用在變電站日常的運維當中，也對智能變電站的完善有著積極的意義。