变电站10kV高压室进气窗封闭措施探索

雷 强（深圳供电局有限公司变电管理二所）

变电站10kV高压室进气窗封闭措施探索

雷 强
（深圳供电局有限公司变电管理二所）

摘 要：近几年，深圳区域的变电站共发生多次因10kV开关柜产品质量问题、长期大负荷运行、环境温度高造成的设备故障。为减少此类事故的发生，本文从高压室进气窗密封措施改造方面进行研究分析，分析了高压室的运行环境现状及高压室运行环境温度较高的原因，提出了改进措施并进行试点应用，以期提升开关柜的运行环境，防止开关柜因运行环境差引发的人身伤害和设备损坏。关键词：变电站；高压室；进气窗；封闭措施

0　引言

变电站高压室在典型设计中没有密闭空间的设计理念。目前深圳电网的变电站因气温高，高压室基本安装了空调系统，而高压室进气窗未封闭，严重影响了空调的制冷效果，甚至早期的变电站高压室存在有24个窗户，空调安装后基本没有效果，因此研究制作高压室进气窗封闭设施是必要的。改造目标：将高压室形成密闭空间，避免能量损耗，提升开关柜运行环境，形成“降温靠空调，排烟靠风机”的运作模式。

1　现状分析

变电站高压室设备承担输送配网电力的重任，变电站高压室运行环境直接影响设备的安全运行。而深圳市属于亚热带海洋性气候，最高气温达38.7℃，并且高压开关柜要传送大量负荷，在传送过程中会伴随着发热，大气热能量和开关柜发热都会对开关柜设备产生不良影响，这些热量都要以适当方式交换出去，所有变电站高压室均设置有进气窗，用来通风散热。

为了进一步降低高压室运行温度，深圳区域的变电站基本上配置了空调系统。高压室空调系统温度设定一般在26～28℃，高压室温度理论值应处于27～30℃之间，而实际上由于进气窗的存在，使高压室空气交换频繁，能量损耗巨大，温度达不到理论区间。20世纪90年代初建造的变电站甚至存在2段母线有24个窗户的情况，空调安装后基本上没有效果，需要增配空调。并且空调因为长期运转，需要经常维修。近期建造的变电站虽然进气窗数量减少，但面积减少不多，每个变电站高压室的进气窗面积约13m2，同样影响致冷效果。

因此要对高压室进气窗进行封闭改造。

2　改造方案

进气窗的改造设计了两种方案，在实际应用一段时间后，对每种方案的性价比进行效果评估。

预期效果：选取两个高压室进行试点，改造高压室进气窗，防止进气窗渗漏水，将高压室形成密闭空间，避免能量损耗，提升开关柜运行环境，形成“降温靠空调，排烟靠风机”的运作模式。

（1）方案一

1）将高压室进气窗采用电动百页方式密封：将原有进气窗整体拆除，采用加装电动百页方式。在户内侧安装电动百页，户外侧安装装饰百页，在户内电动百页和户外装饰百页之间加装1.2mm厚冲六边形孔（0.7cm蜂窝孔径）的不锈钢板，用于防小动物，安装后与高压室内外侧墙面基本持平。密封通过电动百页实现，通过减小电动百页轴距，提升制作工艺来提高密封率。要求电动百页有如下功能：密封功能，密封率95%以上；和消防系统联动功能，高压室温、烟感启动时，风机关闭，电动百页关闭，形成密闭空间，明火不会很快蔓延；和风机温控系统联动功能，风机开启时电动百页开启，风机关闭时电动百页关闭；机械手动开启功能，事故断电后可手动开启；防渗漏水功能；防小动物功能。

2）选取一个变电站应用此方案。

3）完成效果图，图1为电动百页封闭装置内侧，图2为电动百页封闭装置外侧图。

图1 电动百页封闭装置内侧

图2 电动百页封闭装置外侧图

4）电动百页封闭装置在研究设计制作过程存在的问题有：和消防系统联动问题；和风机温控系统联动问题；防小动物问题。

解决措施：和消防系统联动问题，在消防主机控制回路增加一对触点，高压室温、烟感启动时，该触点接通，发出指令关闭风机，关闭电动百页；和风机温控系统联动问题，在风机控制箱风机控制回路，接入电动百页控制回路，风机开启时电动百页开启，风机关闭时电动百页关闭；防小动物问题，在户内电动百页和户外装饰百页之间加装1.2mm厚冲六边形孔（0.7cm蜂窝孔径）的不锈钢板，用于防止小动物进入高压室。

（2）方案二

1）将高压室进气窗采用手动密封装置方式密封：保留原有进气窗，在原有进气窗户外侧用不锈钢推拉门方式密封，推拉门采用沿滑槽手动折叠双开推拉方式全开启，采用防水设计和一体式设计，整个装置不可拆分，具备防盗功能，采用户外开启方式（如进气窗位置较高，可用绝缘杆轻松开启、关闭），推拉门之间和推拉门与边框之间用不锈钢铰链固定，每侧的推拉门内侧装2个碰锁。要求有如下功能：密封功能，密封率95%以上；机械手动全开启功能，事故时进气窗可利用率100%；防渗漏水功能；防小动物功能；防盗功能。

2）进气窗封闭装置安装完毕后，将高压室风机温控系统改为手动控制方式，避免能量损耗。

3）选取一个变电站应用此方案。

4）完成效果图：图3为手动封闭装置关闭效果图，图4为手动封闭装置部分开启效果图。

图3 手动封闭装置关闭效果图

图4 手动封闭装置开启效果图

5）进气窗封闭装置在研究设计制作过程存在的问题有：进气窗封闭装置渗漏水问题；进气窗封闭装置防盗问题；进气窗封闭装置不好操作的问题。

解决措施：进气窗封闭装置渗漏水问题，在封闭装置内侧和顶部两个部位设置防渗漏水措施，实现防渗漏水功能；进气窗封闭装置防盗问题，采用一体式设计，封闭装置开启采用在滑槽内开启方式，不能拆解，实现防盗功能；进气窗封闭装置不好操作的问题，设计为人工打开，设计有滑槽，起导向作用，便于操作。如高度不够，也可借用绝缘杆进行打开、关闭的操作。

3　改造效果分析

3.1 空调消耗电量、高压室温度、湿度数据统计

在方案二高压室进气窗采用手动密封装置方式试点高压室，在10kV高压室空调总电源处接入一个电度表，在远离进气窗的位置安装3个温湿度表，在户外综合楼入口处安装1个温湿度表计，值班员每周进行2次统计，抄录电度表、温湿度表计的温度、湿度和各主变变低开关负荷情况，抄录时间为改造前1个月，改造后2个月，然后进行数据对比分析，详见表1。这个统计数据和方案一试用后的统计数据基本一致。

表1　某10kV高压室进气窗综合改造后温度、湿度、开关负荷、电度表读数统计表

3.2 两种方案的对比分析

方案一中的电动百页封闭装置，尽管能和消防系统联动，并能和风机温控系统联动，也能达到预期效果和目标，但改造工程量大，改造费用高，造成此方案难以推广。

实际工作中，在处理有浓烟的事故时，值班员必须去现场，到达现场后要排烟时，从户外侧手动开启密封装置更安全。方案二的一体式进气窗封闭装置工程量小，改造费用低廉，能达到同样的效果和目标。因此方案二在性价比方面更占优势，更适合于推广。两种方案对比分析见表2。

表2　两种方案对比分析表

4　结束语

高压室进气窗经过密封改造，采用两种方案改造后的高压室实际温度值均处于27～30℃理论值之间，效果良好，达到了预期目标。相比之下，方案二的这种手动式封闭装置性价比高，有很好的推广价值。这种进气窗封闭装置也为今后的高压室环境智能化改造奠定了良好的基础，此装置计划推广到各变电站进行应用。

收稿日期：（2015-06-04）