趙昊然 費傳鶴 劉華喜 徐承森 龔文靜

摘 要：文章主要對我國安徽地區220kV變電站匯控柜防塵的關鍵技術進行了詳細分析，探究設計方法及制造工藝，由此提升變電站匯控柜的防塵性能，推動220kV變電站匯控柜在各地區的使用，從而進一步優化整體防塵工作。

關鍵詞：變電站;匯控柜;防塵技術

中圖分類號：TM73文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）08-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.08.015

輸配電設備會因為諸多情況而出現異常跳閘現象，而產生跳閘的主要原因與設備工作不良有一定程度的關聯。據不完全統計，發生跳閘的主要原因，除技術機械特性原因外，其最主要的原因便是電站密封結構裝置防塵措施不足，將有可能導致電網設備存在各類異常情況。變電站是電力系統中變換電壓及分配電能的重要場所，匯控柜作為有效連接一次設備和二次設備的轉站點，廣泛運用于各個電壓等級的變電站。在實際電壓轉換過程中，相當一部分匯控柜安裝在室外，室外環境惡劣且具有一定程度的差異性，使整體智能匯控柜在應用過程中極易出現問題。

目前，我國220kV線路整體輸電變電網絡的構建，具有極其重要的作用，而在其發展過程中，我國西電東輸工程的深入推進，使得各個地區的用電需求進一步增加。由此，需要對整體電網的建設進行優化和完善，加快特高壓電站的有序建設，成為當前電網發展的重要方向之一。220kV線路的安全穩定性對于整體變電網絡的平穩化運行具有極其重要的作用，而對于匯控柜進行防塵、防柳絮、防飛蟲設計，是保證其柜內安裝的二次設備元件正常工作的需求。

1 匯控柜進塵的現實原因

目前，220kV變電站匯控柜在應用過程中，其使用條件具有一定程度的差異，因此，在經過綜合分析之后，可將匯控柜的進塵原因總結為人為因素、環境因素、材料因素、設備因素等幾個方面。

人為因素。其主要原因在于，匯控柜在具體操作過程中無法按照相應規定緊鎖柜門，導致整體匯控柜的封閉程度無法達到設計要求和設計效果，從而發生進塵現象。當前變電站管理制度已經得到進一步健全、補充和完善，以及智能巡視的逐漸普及，使人為因素導致的各類進塵、進柳絮、進飛蟲問題得到了有效解決。

環境因素。目前，各個地區的環境差異性相對較大，例如，華東地區220kV變電站匯控柜在應用過程中的進柳絮、進飛蟲問題較多，導致整體設備存在一定程度的損壞風險。整體設備制造廠家在制造過程中，設備自身的密封標準往往按照IP54防護等級的規定進行，使設備具備防柳絮、防飛蟲的理想效果，避免由此導致的設備問題。

材料因素。如果柜體材料選擇不當，在整體設備運行一段時間之后會由于環境的原因產生一定程度的腐蝕，影響其材料的強度，表面光滑度大幅度下降，降低柜體的密封性，導致進塵、進柳絮的問題[1]。

設備因素。設備在設計過程中往往無法對特殊的環境需求進行考量，或者在其設計過程中工藝存在一定程度的缺陷，導致出現密封不嚴的現象。同時整體設計結構導致其清掃不便，灰塵持續堆積，對柜內所用的元器件的性能產生影響。由于整體匯控柜的防塵、防柳絮、防飛蟲性能無法得到進一步優化，部分變電站往往采取對整體匯控柜增加防塵罩濾網的臨時性措施，雖然能夠改善和優化整體防塵工作，但就其自身而言，無法保證設備的正常使用和美觀性。

2 防塵、防柳絮、防飛蟲關鍵技術研究

為了妥善解決220kV變電站匯控柜的進塵、進柳絮、進飛蟲問題，要從整體匯控柜的源頭設計角度出發，對整體匯控柜的防塵、防柳絮、防飛蟲的關鍵技術進行綜合研究。

2.1 全封閉柜體和內外循環完全隔離的溫濕度控制系統

建立完善全封閉的柜體以及內外循環的外隔離的溫濕度控制系統，在當前的匯控柜溫濕度控制方案中，主要控制方案是“呼吸器+加熱器+溫濕度控制器”，其主要缺點在于整體匯控柜為非密封結構，微小顆粒的灰塵會通過呼吸器進入匯控柜，而呼吸器往往使用過濾棉，在具體應用過程中容易造成灰塵阻塞現象，對空氣對流產生較為突出的影響，進而影響溫度的控制效果。常用的呼吸機如圖1、圖2所示。

為改進現有的溫濕度控制機柜的防塵效果，提出了充分應用電氣柜專用的空調器的溫濕度控制系統方案，其主要優點在于能夠進一步采用空調器控制匯控柜，且設計為全封閉結構，其自身結構能夠與空氣循環完全隔絕，且避免灰塵，通過具體的溫度控制系統進入柜內。匯控柜專用空調器能夠對制冷、加熱、除濕等諸多功能進行有效應用，可取消柜內的加熱器，使整體新型溫度控制系統得到優化。

2.2 易清掃及全密封內門技術

當前，匯控柜在具體內門結構的主要缺點在于內門非密封結構，內門上下左右均存在一定程度的縫隙，其縫隙尺寸往往有幾厘米或十幾厘米。如果打開柜門，對內門上的元器件進行操作時，灰塵容易通過內門的縫隙進入柜內。此外，內門與外門之間的構件存在下凹結構，導致灰塵、飛蟲不利于清理[2]。

技術改進后的匯控柜內門結構，其優點在于內門為全封閉結構，即內門上下左右不存在高度貫通性的縫隙，且內門下部與柜體之間設計了“平臺”，防止灰塵、飛蟲、柳絮通過內門進入柜內，也更容易保持清潔。

2.3 圓角矩形外翻邊的柜門密封結構

為進一步提高外門的密封性能，匯控柜已經開始采用“外翻邊框架+Ω型密封條”的綜合設計方案。該方案在理論上具有良好的防塵、防水性能，但目前匯控柜柜門密封條拐角處為直角結構，在安裝過程中容易產生褶皺，嚴重限制了柜門的密封效果。為了解決現有的匯控柜外門密封設計的缺陷，對外翻邊框架進行設計的過程中，需要在轉角處采用大圓角結構，使密封條能夠更加平滑的過渡，不易產生褶皺，從而提高匯控柜外門的密封效果。

2.4 電纜進線孔模塊化密封技術

縱觀目前的變電站匯控柜，匯控柜電纜進線普遍采用單一矩形開孔模式，開孔面積相對較大，防火泥缺少有效支撐，容易產生一定程度的塌陷及裂縫，影響匯控柜的密封效果，導致灰塵、飛蟲、柳絮可能從匯控柜底部進入柜內。匯控柜電纜進線孔采用模塊化密封技術，可以根據現場所用的實際電纜數量及走位位置，對整體電纜孔的大小進行靈活控制，從而便于后期防火泥施工，大幅度提升封堵效果。

2.5 外門多點固定技術

現有的匯控柜的門軸一般采用兩點固定模式，門鎖基本采用單點、兩點、三點的固定模式，柜門可能會由于受力不均衡產生不同程度的變形，嚴重影響整體柜門的密封效果。在進行外門多點固定技術改進后，匯控柜門軸及門鎖主要采用四點固定的方式，使柜門受力更為均勻，柜門不易變形，提高了柜門的密封效果[3]。

3 結語

針對220kV變電站匯控柜的進塵、進柳絮、進飛蟲的原因分析過程中，要通過詳細且充分的實地調查，掌握當地具體情況，對匯控柜的進塵、進飛蟲、進柳絮原因進行深入探究，分析匯控柜防塵、防飛蟲、防柳絮的關鍵技術，對具有創新型的220kV匯控柜進行防塵防水試驗等有效研究。試驗結果顯示，通過改進匯控柜設計方法及制造工藝，220kV變電站匯控柜防塵關鍵技術可以提升匯控柜的防塵防沙性能，滿足各地區的使用需求，并向其他電壓等級和密封裝置推廣應用，提升整體電網運營的可靠性，最大限度地優化電網建設的專業性能。

參考文獻

[1] 萬新宇，肖立軍.變電站戶外箱柜狀態監控系統設計[J].中國高新科技，2018（24）：62-63.

[2] 北京北開電氣股份有限公司.帶空調的匯控柜[P].中國CN201320795573.9.2014-05-21.

[3] 龔文靜.淺談關于變電站HGIS匯控柜溫濕度控制系統的改造[J].科學與財富，2020（1）：397.