变电站室外配电箱驱潮装置的开发与应用

兰海英

摘 要：变电站室外端子箱、电源箱设置在露天环境中，会遭受自然环境、气候的影响，促使端子箱、电源箱老化、锈蚀、变形或出现凝露现象，这将导致端子箱、电源箱内元器件受潮，其绝缘性能降低，这会对元器件安全、有效使用带来一定威胁。而积极开发和应用变电站室外配电箱驱潮装置，则可以有效的控制凝露现象发生，有效的保护端子箱、电源箱，使其可以有效应用。

关键词：变电站；室外配电箱驱潮装置；开发；应用

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0060-02

1 变电站室外端子箱、电源箱的运行现状

变电站室外端子箱、电源箱是变电站中联系一、二次设备的重要部分，在一定程度上决定变电站能否安全、稳定、高效的运行。由于变电站室外端子箱、电源箱设置在露天环境中，这使得端子箱、电源箱长期遭受雨水、暴晒、大风、冰雹等气候条件的作用，致使端子箱、电源箱出现不同程度的受损，如老化、锈蚀、腐蚀等。除此之外，端子箱、电源箱的箱体内壁表面因温度的降低而出现凝露现象，产生大量凝露水，而凝露水会使端子箱、电源箱内元器件严重锈蚀，致使其绝缘性降低，降低端子箱、电源箱的应用性。所以，在我国供电企业加紧处理变电站室外端子箱、电源箱老化、锈蚀、腐蚀等情况下，加紧消除端子箱、电源箱内凝露现象是非常必要的。

以200 kV变电站室外端子箱、电源箱为例，传统变电站运行主要使用铁制端子箱、电源箱，经长时间的运行，已经出现了严重的锈蚀，并且存在漏水、漏风等现象，再加上门轴非常容易出现锈蚀的情况，致使箱门无法打开，同时也无法关上，如果二次回路绝缘下降，就会出现短路接地的情况，后果不堪设想。为了有效解决这一问题，大部分电力企业开始用不锈钢体端子箱取代普通端子箱、电源箱，并且对门轴门封进行改进，联合生产厂家改良其构造，增加一些特殊装置，从而在根本上解决门轴门封问题。随着不锈钢体端子箱的运用，也出现了一些新问题，不锈钢体端子箱内依然存在很多凝霜水，导致端子箱内电气元件出现锈蚀现象，极大的降低了其绝缘性能，使得系统绝缘性能监测预警频频告急。所以，在实际工作中，必须对此问题予以高度重视，从根本上解决端子箱内凝霜水问题，确保端子箱湿度符合电气元件正常运行的需求，保证变电站的安全、有序运行。

现阶段，大多数变电站高压配电室均具备轴流风机、玻璃窗或者百叶窗等，用于室内通风散热的装置。从长久的工作中可以看出，这些装置设计依然存在着一些不足，发挥的防潮除湿作用十分有限，尤其是在一些南方潮湿的区域，雨季的时候，即便全部关闭变电站高压配电室门窗，还会由于百叶窗等装置的存在，连通室内与室外，实现空气流通，使得室外潮湿空气借助百叶窗等装置进入室内，可能造成室内电力设备潮湿。如果遇到返潮的天气，一些高压配电室内的潮湿度能够超过95%，对室内高压配电设备的运行产生了严重威胁，导致其无法安全、有序运行，甚至出现引爆配电柜的情况。

2 变电站室外端子箱、电源箱出现凝露现象的分析

所谓凝露现象就是指箱体内壁表面温度下降到凝露点温度以下时，内壁表面会发生水珠凝结现象。而凝露点温度是指在一定温度的空气中，水蒸气的最大含量成为饱和水蒸气量，此时的空气成为饱和空气，饱和空气温度下降时，空气中的水蒸汽将凝结成水珠，含有水蒸气的空气的饱和温度，即为凝露点温度。端子箱、电源箱凝露现象能否出现，与室内温度、箱体温度、相对湿度、凝露点温度有关，其中影响较大的是环境温度、凝露温度、相对湿度，而从环境温度、凝露温度与相对湿度形成的曲线来看，环境温度越接近露点温度，凝露现象就越容易产生；不管空气中的温度如何，形成凝露的露点温度始终不会低于环境温度。从此点出发来开发和应用变电站室外配电箱驱潮装置具有一定的作用。

3 变电站室外配电箱驱潮装置的开发与应用

3.1 改善变电站室外端子箱、电源箱现状的分析

对当前变电站室外端子箱、电源箱现状的改善，可以采用两种方式予以处理，其一是利用水泥与防火材料混合物加以封堵。因为变电站室外端子箱、电源箱基本采用铁质材料，其暴露在露天环境下，长期遭受自然气候的影响，很容易出现变形、锈蚀、老化等现象，致使箱体底部出现不同程度的损坏，电缆沟槽中的潮气入侵，会影响端子箱、电源箱内元器件的有效应用。而利用水泥与防火材料混合物封堵端子箱、电源箱的底部，可以增强端子箱、电源箱密封性，还可以大大提高端子箱、电源箱使用性。其二是安装驱潮装置。也就是在端子箱、电源箱的内部安装适合数量的加热器和凝露控制器，在箱体外部安装驱潮装置，可以有效的避免端子箱、电源箱受潮，使箱体应用效果更佳。加热除湿装置设计原理，如图1所示。

3.2 变电站室外配电箱驱潮装置的开发与应用

在加装驱潮装置的时候，可以同时在几个端子箱上安装一套加热除湿装置，进行长期观察，并且采集相关数据，进行横向、纵向的比较，以此来判定检查结果。以下是一段时间内的采集数据，见表1。

由以上数据可知，温度有所下降，但是幅度不大，并且受环境影响作用依然较大，其原因如下：

①加热器容量较小。端子箱、电源箱的空间比较大，而加热器的容量只有50 W，相对来说，很难满足实际情况的需求，进而也就无法充分发挥加热器的作用。

②缺少湿度控制装置。加热器、风扇只是依靠一个小刀闸进行控制，无法实现实时控制，需要依靠人力操作完成加热器的投切，所以，极大的降低了其可操作性，经常出现两种极端现象：一种为加热开关投入之后无法关闭，导致电量浪费；另一种为加热器启动没有根据气候变化执行，导致箱体内部潮湿的时候，无法充分发挥加热器的作用，导致端子箱、电源箱内部湿度变化幅度比较大。继续增加加热器的容量，可以考虑加装一个可以对湿度凝露予以控制的装置，目前市场上的凝露传感器基本为同一类型，也就是在一个陶瓷基板上设置高分子半导体电阻材料，之后引出两端电极，在传感器表面比较干燥的时候，分子间的接触电阻就会比较小，电极两端电阻约为1 kΩ。

当高分子材料吸收一定的水分之后，就会导致内部空间不断膨胀，使得接触电阻不断增大，从而加大了电极两端电阻率。通过加装电子控制装置之后，可以对电阻大小予以测试，从而感知是否出现凝露现象。以HDP-07型凝露传感器为例，其作为一种正特性开关型元件，具有低湿度不敏感、高湿度敏感的特性，当RH在70%～100%的范围内的时候，接触电阻阻值就会出现改变。

通过增加加热器数量，改进后接线形式如图2所示，提高凝露控制水平。在加装加热器的时候，需要保持并联状态，在进行实验的时候，其采集数据见表2。

4 结 语

综上所述，在加装加热器的操作中，加热器的作用是主导，小风扇的作用是次要。从经济角度分析，一套装置的总费用为200元，而小风扇价格为100元，占有50%的比例，为此，在实际运用，可以去掉小风扇，只有两个加热器也可以达到预期效果，所以，其具有经济、可行的特点，值得在变电站中应用推广。

参考文献：

[1] 李国平，李宁.变电站室外配电箱驱潮装置的开发与应用[J].中文信息，2013，（5）.

[2] 杨帆.变电站驱潮装置优化与应用[J].电子世界，2014，（14）.

[3] 朱志伟，刘梦霁.IPM-TH11智能驱潮控温装置在变电站户外箱类产品的应用[J].科技与企业，2011，（15）.