变电站户外端子箱受潮原因分析及改进措施的研究

袁志军

【摘  要】变电站户外端子箱内潮湿凝露积水，易导致直流两点接地，引起保护拒动或误动，甚至损坏设备，严重威胁电网的安全运行。本文通过现场对变电站户外端子箱受潮锈蚀的原因分析，并提出改进措施，消除了隐患，提高设备安全运行健康水平，减少了运行人员的设备维护工作量，为电网设备安全稳定运行奠定了基础。

【关键词】户外端子箱;受潮锈蚀;防潮除湿;分布加热

0 引言

变电站户外端子箱是室外电气设备与室内测控、保护、通信等设备连接的中间环节，在空气潮湿时，尤其是在雨季，户外开关端子箱内潮湿凝露积水，易导致直流二次回路对地绝缘电阻下降，严重者绝缘电阻下降到零，从而形成直流正电源或负电源接地。如果造成直流两点接地，则引起直流保险熔断，保护拒动或误动，甚至损坏设备，严重威胁电网的安全运行。深圳电网存在大量的户外端子箱設备，受天气影响较大，找出变电站户外端子箱受潮原因并制定相应的改进措施，对防止发生事故具有重要的意义。

1  变电站户外端子箱受潮原因分析

1.1分析深圳电网户外端子箱现状

通过对目前深圳电网各种电气设备（开关、主变、电压互感器等）户外端子箱进行观察研究，检查各类户外端子箱的材质、制作、安装工艺及驱潮回路等方面并进行分析，发现户外端子箱内存在严重的受潮凝露现象，造成端子排的端子、螺丝出现锈蚀，箱体内继电器锈蚀，内壁都是水滴，对电气设备的安全可靠运行和稳定性造成严重的威胁。例如：有些户外端子箱的螺丝用铁的，易锈蚀，部分户外端子箱门锁尺寸不匹配，不紧密，易松动，根本达不到封闭的要求。部分户外端子箱的底部二次电缆进出线封堵不严密，造成进水严重。部分户外端子箱驱潮回路没有接电源或回路不通，造成驱潮效果不好。部分户外端子箱因当初设计的缺陷，无法进行驱潮操作。还有管理方面不到位，雷雨及回南天过后没有及时开箱进行通风驱潮等。以上都是户外端子箱没有达到南方电网户外端子箱驱潮功能规范的情况下导致受潮凝露的。虽然现场绝大多数户外端子箱是符合规范要求的，但户外端子箱内还是存在受潮凝露的现象。

1.2环境因素

深圳电网地处华南地区，属亚热带向热带过渡型海洋性气候，全年3月至5月底空气潮湿度较大，6月至10月底易受台风天气影响，而深圳电网的变电站户外端子箱设备众多，全年七个多月户外端子箱、机构箱内湿度大、潮气多、封密不严，就给端子排及二次设备的安全可靠性构成了危险。因受潮凝露导致二次回路绝缘下降的故障出现过多起，甚至在户外端子箱及机构箱上面会形成水滴，使二次回路的安全得不到可靠的保障。

1.3加热不均导致产生凝露

现场户外端子箱的驱潮回路都是采用加热模式来达到防凝露的，通过查看凝露露点表，湿度越高，产生凝露所需的温差越小，反之，湿度越低，产生凝露所需的温差越大。而我们的户外端子箱都是采用加热模式来进行驱潮，往往都是加热片附近温度极高，达不到整个户外端子箱温度均匀。这就造成了户外端子箱内存在较大的温差，所以即使在空气湿度不太高的时候也能产生凝露的现象。结合现场对产生凝露的户外端子箱进行查看，发现体积越大的户外端子箱的凝露现象越严重。结合以上分析，加热不均是导致户外端子箱产生凝露的主要原因。

2  变电站户外端子箱防潮的相关措施

2.1隔离加热罩户外端子箱

对于已经安装的户外端子箱，在其外壁侧装设带有均匀电阻丝的罩子，将户外端子箱封闭在内。此电阻丝功率不宜过大，通过温湿度控制器来控制电阻丝的加热工作时间，使户外端子箱外壁温度控制在元器件正常工作范围之内。对于未生产的户外端子箱，可以在其将其外壁设计为一个含中间夹层为均匀电阻丝的金属外壳，以此来达到均匀加热的目的。

2.2分布式防凝露系统

利用平面内360度旋转的支架将加热器固定于汇控柜内部，并进行均匀分布。利用温差控制器与温湿度控制器同时控制温度均衡元件及加热器工作，达到启动灵敏，加热均匀的效果。其设计示意图如下图1分布式防凝露系统设计图。新的分布式防凝露系统由启动元件、温度均衡元件、固定元件、加热片等四部分组成，其中在启动部分新增一个温差控制器，避免户外端子箱内部空间过大，温度不均衡时，驱潮功能不能启动而导致产生凝露。而加热元件则不再选择常规电阻丝加热片，选用适合分布式安装的功率小，且寿命长，不易损坏的PTC加热片作为加热驱潮的加热元件。在端子箱顶部加装一个换气扇，将户外端子箱内潮湿空气排出箱体，起到均衡内外气压的作用。

2.3采用抽湿模式进行驱潮

变电站户外端子箱存在很多柜子较大，布局加热器不便的情况，针对这样的柜子，我们可以选择将加热片的加热除湿模式改为用抽湿机来降低端子箱内空气湿度。此时由于采用抽湿机来达到降低柜内凝露的效果，需要将整个柜体的密封加一些改进。例如将端子箱底部涂抹一层液态硅橡胶。液态的硅橡胶涂料具有良好的防潮性能，待其变成固态后与整个柜底形成一个整体防潮的屏障。此外，还需将整个柜体之前的通风口等处进行密封处理，达到形成一个密闭的环境。

2.4制定户外端子箱防潮运维策略

变电站户外端子箱在表明上是一个非常简单的附属品，其防潮运维一直不受重视，可以加强这方面的相关运维策略的制订。例如：

1）温湿度控制器的启动定值的管理

2）潮湿天气来临前后的防潮特巡

3）户外端子箱防潮维护管理制度，责任到人，定期检查端子箱的驱潮、加热装置是否正常，一旦发现问题要及时维护。

3  结语

在深圳电网220kV育新变电站、220kV奋进变电站、220kV创业变电站等选取部分户外端子箱进行实验性改造。经过三年的持续性观察，改造后与未实施改造的户外端子箱，在外界环境基本相同的情况下，实施改造的户外端子箱内湿度在空气湿度较低的情况下仍降低了大约20%左右，明显地改善了端子箱内运行环境，杜绝了凝露现象的发生。户外端子箱二次系统元器件因凝露、受潮而引发的缺陷故障及绝缘下降得到了明显改善。因此，变电站户外端子箱一般箱内都存潮湿现象，甚至在端子箱底部形成积水，造成部分端子箱（包括不锈钢）底部严重锈蚀的现象。这种现象的持续必然影响到二次设备的安全运行甚至可能造成一次设备事故。本文通过对变电站户外端子箱受潮原因进行分析，并提出有效的解决措施，加上实践论证，能够极大的提高电力系统供电的可靠性。

（作者单位：深圳供电局有限公司）