一种变电站机构箱渗水报警装置的初步探讨

郭军杰

摘 要：本文主要是针对珠三角区域内的变电站机构箱发生渗水故障原因进行简单的分析，并对发现机构箱渗水的措施进行初步的探讨，旨要是拓宽处理故障的思路，为现场消缺和技术进步提供一些技术支持。

关键词：变电站机构箱；渗水；报警

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.165

在梅雨季节或者“回南天”的极端环境下，变电站许多室外设备需要长时间受到雨淋，尤其是二次类接线设备依赖于机构箱去保护，由于机构箱在制造、安装存在漏水的可能性，所以机构箱的渗水故障时有发生。但机构箱的数量多、开箱难，一旦机构箱渗水导致内部端子排短路很难及时被发现，往往形成故障的隐蔽，进而造成倒闸操作，延误事故最佳处理时机。

1 原因分析

以500kV某变电站为例，场地里的机构箱内多为刀闸的电机电源及控制回路的接线，合格的机构箱应该具备防雨、防潮、防小动物等要求。

广东雨季时间长，空气湿度大，特别是台风天气，经常发生户外电气设备机构箱进水受潮现象。从机构箱的防潮措施来看，造成刀闸机构箱受潮故障的原因大致分为两个方面，一个是机构箱原有的密封措施受损，导致雨水直接进入机构箱内部。其次还有一部分原因是由于机构箱本身设计不足，所采取的密封措施以及密封圈等不足以保证机构箱的密封性，这是一个安全隐患，需要在设备已经发生进水故障时我们才能及时发现。

2 改进思路

因机构箱机构的密闭性，水一旦渗进去就很难自行排出，尤其是对于无人值守班站，考虑到人员的工作量以及工作人员的状态和技术技能条件等因素，仅依靠月度维护工作时很难人为的发现机构箱渗水的情况。

解决问题的关键在于能够发现问题，对于刀闸机构箱渗水故障有很多的解决办法，但发现机构箱内渗水只有通过人工的检查，这种方式可靠性不高，故本文提出了一种新思路，通过自动控制和传感器尝试实现一种机构箱内渗水自动报警的装置。

3 技术细节

一种用于变电站机构箱的渗水报警系统，包括微处理器、通信设备、感水设备、报警设备和终端；其中，终端设置在机构箱外部，与所述通信设备建立电性连接；所述通信设备、感水设备、报警设备分别与微处理器建立电性连接。

上述方案中，工作人员在安装该报警系统时，从机构箱端子排引出线缆作为系统的能源供应，并令机构箱小角度倾斜，机构箱一旦渗水即汇聚与机构箱角落里，在该角落放置感水设备，感水设备将实时感应到的水分含量反馈给微处理器；当感水设备周围水分过量时，即机构箱发生渗水时，微处理器将处理好的信息通过通信设备发送给终端，同时，将启动报警设备进行报警，提醒工作人员对其进行人为检测，防止箱内端子短路。

本文提供的一种用于变电站机构箱的渗水报警系统，通过感水设备、通信设备及终端的设置，实现了对机构箱的渗水问题的实时检测，由反馈的信号对于渗水机构箱进行定位，提高工作人员的工作效率。

4 具体实施方式

如图1所示，一种用于变电站机构箱的渗水报警系统，包括微处理器1、通信设备2、感水设备3、报警设备4和终端；其中，终端设置在机构箱外部，与所述通信设备2建立电性连接；所述通信设备2、感水设备3、报警设备4分别与微处理器1建立电性连接。

在具体实施过程中，工作人员在安装该报警系统时，从机构箱端子排引出线缆作为系统的能源供应，并令机构箱小角度倾斜，机构箱一旦渗水即汇聚与机构箱角落里，在该角落放置感水设备3，感水设备3将实时感应到的水分含量反馈给微处理器1；当感水设备3周围水分过量时，即机构箱发生渗水时，微处理器1将处理好的信息通过通信设备2发送给终端，同时，将启动报警设备4进行报警，提醒工作人员对其进行人为检测，防止箱内端子短路。

更具体的，所述感水设备3主体为感水触头，所述感水触头采用多道平行金属线结构；所述微处理器1、通信设备2、感水设备3、报警设备4和终端均设置在机构箱内部底面，所述底面设置有绝缘涂层。

在具体实施过程中，感水触头采用多道平行金属线结构，放置在涂有绝缘漆涂层的箱底，有效防止机构箱由于感水触头而带电；一旦平行金属线之间遇水导通，微处理器1将令报警设备4通电报警。

如图2所示，所述报警设备4主体包括继电器模块和蜂鸣器模块，继电器模块输入端与微处理器1电性连接，继电器模块输出端与蜂鸣器模块电性连接。

在具体实施过程中，继电器模块为常开状态，当平行金属线之间遇水导通，微处理器1将给继电器模块一闭合信号，控制继电器模块闭合操作，进一步另蜂鸣器报警。

更具体的，所述通信设备2与终端通过RS-485总线建立电性连接。

在具体实施过程中，每个机构箱安装有一套独立的报警系统，分布区域以间隔为单元，呈多点分散分布状态，且与终端间存在单向上传数据联系。RS-485总线能满足多点同时给终端发送数据的硬性要求，实现对报警信号的远距离传送和渗水装置的定位。

5 结論

站内现有的刀闸机构箱内的空间非常富裕，本文提供的改造方案中新添加的几个部件和模块可以做成集成化为一个模块。这不仅为变电站机构箱的预防渗水措施提供了一个新的思路，并将一些新技术运用在变电站日常的运维当中，也对智能变电站的完善有着积极的意义。