新型电缆沟全自动水浸报警及排水装置的设计与调试

王文生

（广东电网有限责任公司湛江供电局，广东湛江524000）

0 引言

目前部分变电站当雨季暴雨过后，室内电缆沟（井）就会渗入大量积水，如果长期积水，运行电缆及其他电力设备就会有因长时间受潮而引起绝缘性能降低的隐患，从而给电网的安全稳定运行带来巨大的风险。以本站为例，每次下过大雨后，500 kV继保二室及蓄电池室的电缆井都会渗入大量积水，曾多次采用土建办法对电缆井进行施工修补，但都无法根治。

以渗水的500 kV继保二室电缆井为调查对象，对目前积水检查及排水方式的过程情况进行了调查统计，目前积水检查及排水处理过程为全人工方式，存在如下风险及问题：

（1）不能及时发现并排除积水，导致电缆及其他电力设备存在绝缘降低隐患，进而引起设备停电及人身安全风险隐患。

（2）处理过程繁琐，需多人配合，占用大量人力和时间，工作效率低。

（3）为防止水泵干抽，引起电机线圈烧毁，需专人蹲守控制水泵的启停。同时，若因蹲守人员疏忽停泵不及时，水泵仍有干抽而烧坏线圈的风险。

1 提出方案并对比分析

通过分析本变电站室内电缆井水浸及值班巡视方式的实际情况，提出通过如下方法来解决目前遇到的问题：设计一种自动装置，就地安装在经常发生水浸的室内电缆井附近。暴雨过后，当水浸入电缆井时，装置会立即报警，报警信息直到水完全干涸后才消失，值班员可以结合电力设备的日常巡视发现发生过水浸的电缆井，以便后期采取其他措施根治；当积水严重，水位上升至设定位置时，自动启动水泵；当水位降低至吸水口位置时，水泵自动停止，从而在无需人工参与的情况下自动将积水排除。

目前在其他行业存在着如表1所示几种液位控制系统。

通过对以上4种方案的分析，考虑到变电站环境特殊性，采用可靠性高、经济且易维护的电子液位开关式全自动水浸报警及排水装置。

2 装置模型设计

2.1 结构设计

电子液位开关式全自动水浸报警及排水装置的结构主要包括以下3大部分，如图1所示。

表1 方案对比分析

图1 装置结构图

2.2 控制回路原理设计

通过借鉴变电站内刀闸控制回路及刀闸电机回路，同时结合功能需求，对装置控制回路进行了自行设计。水浸探头沿电缆井侧壁从下至上安装。

如图2所示，水浸报警回路：当安装于电缆井底部的水浸探头S0遇水后，其输出S0-1常开接点闭合，水浸报警回路立即导通，HD1报警指示灯通电点亮，便于巡视人员发现。

图2 水浸报警及水位控制回路

如图3所示，水位控制回路、水泵主电路及控制回路：当水位上涨到水浸探头S1的位置时，S1-1常开接点闭合，水位继续上涨到水浸探头S2的位置，S2-1常开接点闭合，水位控制回路导通，中间继电器J1得电，其常开触点J1-1形成自保持，其另一常开触点J1-2闭合，导通水泵控制回路，交流接触器KM1得电、KM1常开触点闭合，水泵开始排水运行。当水位降低露出水浸探头S2时，S2-1常开触点返回，由于中间继电器J1的常开触点J1-1对其形成自保持回路，水泵继续运行。当水位继续下降露出水浸探头S1时，S1-1常开触点返回，水位控制回路失电，水泵停止运行，以防止干抽。

图3 潜水泵主电路及控制回路

3 调试试验分析

选取元件制作完成后，进行多轮逻辑调试。利用人工短接水浸探头底部两个金属触点来模拟两个金属触点遇水导通，运用交流220 V LED旋转警示灯来模拟潜水泵，检验控制回路及电机回路的正确性。试验结论：经多次反复试验，装置逻辑正确。

为再次检查效果，利用几次大雨天气的机会，对安装在电缆井的该装置进行了效果确认。效果如表2所示。

表2 全自动化装置带来的效果

4 结语

在变电站中，对电缆井水浸隐患的高效解决刻不容缓，本文通过对比分析浮子式、超声波式、雷达式、电子式液位开关控制系统优缺点，选取了研制电子式的液位开关控制系统。在模型上，对装置结构及装置控制回路进行了设计。最后对设计的装置进行了调试试验验证，结果表明该设计逻辑正确，同时解决了市场上其他液位控制系统易受水深、各探头之间距离、磁场及漂浮物等影响的问题，装置具有的功能也更能满足现场实际需要。