110kV北开GIS设备开关机构箱防潮研究

郭湛林

1 研究背景

220kV允升变电站是梧州供电局的第一个220kVGIS组合电器设备站，于2010年10月投运。共有13台110kV ZFW-126型开关，6台220Kvzf19-252型开关。从投运至今，允升变电站的开关已发生多起由于受潮引起的不能正常分、合闸，不能正常储能，以及直流接地等重大以上缺陷，对梧州电网的安全稳定运行存在较大隐患。

2 原因分析

通过现场勘查和统计，绝大部分发生不能正常分、合闸，不能正常储能，以及直流接地等缺陷的设备箱体，均存在大量积水，箱体壁上有大量凝露水珠，甚至端子排也存在积水，二次线上挂着已凝成滴状的水珠。部分元器件严重锈蚀，不能正常动作，导致故障频发（如图1、图2、图3所示）。

受潮原因大致为三个方面：

第一，环境影响。允升站所处位置四面环山，草木茂盛，空气湿度较其他地方大，设备更容易被水分侵入。且允升站邻近几公里范围内为梧州市重污染工业区，空气中污染物含量大，与水分一起侵入设备后对内部元器件腐蚀作用更强。

第二，产品质量问题。开关机构箱的门的材质、安装工艺差，不能密封，潮气很容易进去。驱潮装置质量差，经常损坏，不起作用。

第三，产品设计欠妥。机构箱底部电缆孔太大，不容易密封，且距离地面很近，很容易传导热和冷，造成凝露。机构箱上部无透气孔，潮气无法排除。驱潮装置只有一块几十瓦的发热板，由于空间太大，驱潮效果不好。机构箱四面的门是突出结构，上部无挡雨板，雨水会直接从门缝内渗入机构箱内，造成受潮。

3 采取对策

综上所述，解决受潮问题就是要尽量避免环境的影响，提高产品质量，改进产品机构。而环境的影响是客观存在的，改变环境是一个很庞大的系统工程，是我们力所不能及的，因此我们着重于后两者。

第一，要让水分和潮气“进不来”。在机构箱四面的门上方安装挡雨板，使雨水不能直接接触到门。更换门的密封条，调节门的松紧度，做到匹配、密封。用防火板和防火泥严密封堵底部电缆孔。

第二，要让水分和潮气“出得去”。在机构箱左右两面门的上部和下部分别增加透气孔，以此来使机构箱内部形成对流，让水分和潮气有途径散出去。

第三，要让水分和潮气“加快出去”。经过研究西门子和ABB开关机构箱的驱潮方式，为直热式的驱潮，效果更好。因此，把原温控器控制式驱潮改为直热式驱潮，并在机构箱底部加装一块70瓦的发热板，让水分和潮气散发得更快。

4 实施与效果

根据上述对策思路，我们制定了如下计划并实施。

4.1 施工步骤、方法及标准

4.1.1 项目或流程：施工前准备

方法及步骤：1）经批准的施工方案及各种资料准备；2）准备好工作所需的各种材料。

质量或工艺标准：1）方案经有关部门审批完毕；2）施工用材均满足设计要求。

风险说明：使用未经审批的施工方案开展工作。

4.1.2 项目或流程：办理工作票及核实安全措施

方法及步骤：工作负责人会同许可人到达现场逐一核实安全措施落实情况。

质量或工艺标准：所做安全措施满足变电站安全运行管理规定。

风险说明：安全措施不满足，误入带电间隔。

4.1.3 项目或流程：检测湿度

方法及步骤：拿两个湿度计分别放在机构箱外部和内部，静置15min，读取数值。

4.1.4 项目或流程：接电源

方法及步骤：使用绝缘工器具把检修电源接好以备切割机使用。

质量或工艺标准：电源应能正常使用。

风险说明：使用未经审批的施工方案开展工作。

4.1.5 项目或流程：在机构箱左右两侧面板上开两个排气孔

方法及步骤：1）把机构箱左右侧面板拆卸下来平放在地面；2）装上开孔器，连接手电钻，检查确定手电钻能用；3）用手电钻在面板上开排气孔。

质量或工艺标准：1）排气孔是直径为30mm的圆；2）两个排气孔圆心在面板的水平中心线上；3）第一个排气孔圆心距离面板下侧边缘19cm，第二个排气孔圆心距离面板下侧边缘57cm；4）按以上尺寸打孔的同时，需注意观察机构箱内部，有两个排气孔分布在储能行程开关的下方，另外两个排气孔位于继电器的下方。

风险说明：使用手电钻时绝缘破损垫造成触电；手电钻使用过程中可能会绞伤人员。

4.1.6 项目或流程：在排气孔上安装纱网

方法及步骤：把纱网覆盖在排气孔外。

质量或工艺标准：纱网大小需把排气孔全部覆盖。

纱网的中心与排气孔的中心重合。

风险说明：材料浪费；纱网边缘刺伤皮肤

4.1.7 项目或流程：在侧面板外安装防雨罩

方法及步骤：1）先在侧面板和防雨罩之间垫一层胶垫；2）防雨罩装在胶垫外侧。

质量或工艺标准：1）胶垫大小不能覆盖遮住到排气孔；2）胶垫的弹性需良好，右良好的密封功能；3）防雨罩能有效防雨，防雨罩的开口朝下侧。

防雨罩的安装中心与纱网和排气孔的中心重合。

4.1.8 项目或流程：固定纱网，防雨罩

方法及步骤：用螺栓固定

质量或工艺标准：1）螺丝固定后，螺丝孔处应密封良好，不能渗水； 2）胶垫由于螺丝的固定起到很好的密封作用；3）防雨罩和纱网由于螺丝的固定而不松动，不掉落。

螺丝固定力矩应符合防雨罩和螺丝本身材质的力矩要求。

4.1.9 项目或流程：回装机构箱两侧面板

方法及步骤：用螺栓把两侧面板固定，如果螺丝固定处有锈蚀，需除锈。

质量或工艺标准：面板内密封条应完好，两侧面板回装后应平衡密封，牢固不动。

4.1.10 项目或流程：在机构箱两侧加装挡雨板

方法及步骤：1）连接电焊机，检查确定电焊机能用；2）在机构箱左右两侧上侧焊接挡雨板。

质量或工艺标准：挡雨板尺寸大小与设备的一致，挡雨板能有效挡雨，不让雨水顺着面板流至排气孔处，渗透到机构箱内部，挡雨板做防渗透的二重保障。

4.1.11 项目或流程：加装发热板

方法及步骤：1）理清原来驱潮回路，改为直热式驱潮方式；2）在原来的驱潮系统中加装一块70W发热板；3）发热板要求加装在机构箱底部，与原来发热板位置相对称；4）发热板要求安装固定，与通电导线元器件相隔一定距离。

质量或工艺标准：1）加装后的发热板要求能够正常启动发热驱潮； 2）要求发热板的分布能够有效地把机构箱内部的潮气驱除。

4.1.12 项目或流程：断开电源

方法及步骤：断开切割机电源，检修电源。

质量或工艺标准：工作现场的检修电源断开，各种仪器，电源箱不在带电。

风险说明：由于电源未完全断开而触电。

4.1.13 项目或流程：密封机构箱

方法及步骤：调整机构箱门的匹配、密封，用防火泥封堵好电缆孔。

4.1.14 项目或流程：检查安装效果

方法及步骤：由工作负责人检查安装效果。重新检测机构箱内、外部湿度。

质量或工艺标准：1）排气孔外的防雨罩铁丝网都安装牢固无松动现象；2）排气孔应能透气，并且安装位置分别位于储能行程开关的下方和继电器的下方。

4.1.15 项目或流程：清理现场

方法及步骤：施工人员清理，工作负责人全面检查。

质量或工艺标准：工作地点无遗留物品。

风险说明：影响设备运行。

4.1.16 项目或流程：结束工作票

方法及步骤：按照电气工作票技术规范执行。

质量或工艺标准：《电气工作票技术规范》。

风险说明：无。

4.2 分析统计（如图4所示）。

由表1可看出，改造后机构箱内驱潮情况有明显好转。通过后期的继续跟踪观察，机构箱内再无受潮和积水、凝露等现象出现，大大提高了设备健康水平。

5 总结

此项研究是基于北开GIS设备开关机构箱频繁出现受潮情况而进行的一项小改造，达到了目的，取得了明显效果。且工作量小，程序简单，具有很强的实用性，可推广应用。但随着电力系统的发展，提高设备的健康水平不仅要靠日常的精心维护，根源还是要相关方优化设备的设计，提高设备的质量水平，才能实现设备的安全稳定运行。

[责任编辑：王楠]