有效控制环境温湿度对配电系统安全运行的积极影响

1、 有效控制环境温湿度对配电系统安全运行的积极影响 1 放电现象简介及初步判断1.1 放电现象简介我企业工业园区110kv变电站的35kv配电室共有8面柜体，分别为进线柜2面（357开关、358开关）、出线柜3面（新一开关、新园开关、备用开关），母联柜1面（350开关）、pt柜2面，进、出线全部采用电缆，高压开关柜属于金属全密封式柜体。自2010年因投产的要求紧急投入运行，运行后不久35kv配电柜内即有不同程度的放电现象。放电分布情况：母排套管处、开关柜静触头处、pt熔断器的套管处、以及电缆头均出现过不同程度的放电声和电晕现象。针对此类放电现象，由厂家做了大量消缺工作，例如，缺陷电缆头增加绝缘层

2、、更换耐压等级更高的母线套管及支柱，但是效果均不理想，没有彻底解决问题。1.2 原因初步判断2014年2月24日，工业园区变电站35kv备用柜母线侧静触头b相对其套管放电，使整段母排声音异常，在停电检查处理的过程中，发现35kv母排上凝结有一层水雾，备用柜位于配电室的地势最低处，其竖母排处已凝结成结露，a、c相竖母排与电流互感器连接，结露附着在电流互感器的根部，有放电烧黑的痕迹，而b相为套管直通至静触头，所以在b相静触头处直接表现出来放电火花现象。经过初步分析认为，一直以来困扰大家的放电现象很有可能与这些水雾及结露有关，即可能与环境的温湿度的变化有关。2 原因分析2.1 资料汇总分析根据初步判

3、断的方向，整理工业园区变电站的运行记录及缺陷记录本，经过对现场记录情况汇总分析，剔除无关因素，抽取某一时期的典型记录，制作天气变化与放电现象的关系（由于前期对环境温湿度的信息记录不具体，只能看到天气与放电现象的变化趋势）如下表所示：日期天气相关记录描述分析2013.7.15晴35kv配电室有放电声，园新开关、园三开关、358开关柜内有放电声较干燥，放电不明显2013.7.16晴2013.7.17雨35kv配电室有明显严重的放电声，母排非常大的振动声，园新开关、园三开关、358开关静触头处有明显的放电弧光，园三电缆头处有放电火花天气骤变，湿度持续上升，放电现象非常严重2013.7.18雨2013

4、.7.19雨2013.7.20阴35kv配电室有明显的放电声、母排振动声，园新开关、园三开关、358开关静触头处有轻微的放电弧光，园三电缆头处有放电火花湿度达到一定的饱和状态，放电现象稍有减弱2013.7.21雨2013.7.22雨2013.7.23阴晴随着环境湿度逐渐降低，放电现象有所减弱2013.7.28晴35kv配电室有放电声，园新开关、园三开关、358开关柜内有放电声环境较干燥，放电现象不明显2013.7.29晴通过上表内容总结出一种趋势：天气干燥的时候，放电现象不太明显；天气转阴雨，空气中湿度增加的过程中，放电现象最为严重；当湿度保持在某一个水平的时候，放电现象稍有减弱。2.2 结露

5、的产生在缺陷处理的过程中，发现并总结，此配电室中，在高压配电柜中结露产生的方式主要有以下三个方面：柜体内部通风缺失，配电室内温度骤变、湿度上升时，导致配电柜内水雾凝结，附着在电气元件表面形成结露。变电站中电缆地沟内的积水外排不畅，长期积水，天气变化后预热蒸发，通过电缆沟缝隙进入配电柜的电缆室，并可通过柜体缝隙及导体表面进入开关室及母线室，遇冷凝结成结露。配电室与室外直接相通，当天气变化时，配电室的温度、湿度变化会比较大，稳定性差，尤其是高湿度的环境中，水蒸气通过配电柜缝隙进入柜体内部，在柜体内表面及导体、绝缘体周围遇冷形成结露。2.3 温湿度控制设备检查并分析经过现场检查，发现工业园区变电站3

6、5kv配电室的每台高压配电柜面板上安装一套yb-ck-b智能操控仪，内部包含温湿度控制器；仪表室、电缆室、手车室装设有150w加热器各一组；母排室、电缆室以及手车室均装设温湿度传感器各一组。对温湿度控制器设定值进行检查后，发现对温湿度上下线的设定在出厂值，根本起不到温湿度的调节作用。由此可判断，温湿度控制器设定不合理，加热器不运行，环境温度降低，或湿度上升时，导致配电柜内温度低并且使得设备受潮，甚至水雾凝结产生结露附着在电气元件表面，产生相间、相对外壳的放电现象，严重者产生了火花，破坏了设备绝缘表层，使得绝缘强度大幅度下降。2.4 与我公司新区变电站（另一座110kv变电站）de 35kv配电

7、柜对比分析如此严重的放电现象，在新区变电站35kv配电柜内并不明显，经过分析总结，对比因素如下：因素班站负荷情况位置配电柜结构温湿度控制方式新区重负荷处于二楼，配电柜下无电缆沟，环境干燥jyn1-35柜体，柜体内部空间较大，采取空气绝缘柜内加热器设置按照宝鸡地区要求园区负荷小处于一楼，配电柜下直通电缆沟，受潮严重kyn61c-40.5柜体，内部空间较小，全部采用固体绝缘未设定2.5 放电原因总结天气变化，空气中湿度高、温度低的情况下，配电室环境湿度、柜内湿度均较高，遇到物体表面后，引起柜内有机绝缘件绝缘表面结露而爬电或放电，严重着击穿造成供电事故。3 采取措施及效果3.1 完善柜内温湿度控制部

8、分检查每台柜体的温湿度控制仪及其配套元件（温湿度传感器、加热器）是否在正常工作状态下，对失效的元件进行更换处理。根据国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）第12.3.1.6 条要求，应在开关柜配电室配置通风、防潮设备，防止凝露导致绝缘事故。经过各方面综合讨论，调整温湿度控制范围如下：温度下线：15，加热器的启动温度条件；温度上线：30，加热器的停止温度条件；湿度下线：30%rh，加热器的停止温度条件；湿度上线：50%rh，加热器的启动温度条件；效果：2014年2月26日温湿度整定之后，在同等的环境条件下，相较于之前放电现象有所减轻，但并未完全解决设备的放电问题。3.2 治理35kv配电

9、室环境由于配电室环境湿度变化不可控，容易受天气变化的影响，且结露的最主要原因是湿度大的问题，故在工业园区变电站35kv配电室安装了两台oj-1501e型号工业除湿机，恒定配电室的湿度范围。并将配电室与外界进行处理隔离封闭，将风机通风口与配电室的窗户均安装隔离窗的动态封闭方式，在需要通风时电动或手动打开通风口及窗户，其余时间通风口与户外完全封闭，很好的控制住了配电室的整体环境温度与湿度。3.3 治理配电柜的柜内环境由于潮气往上走，所以在配电柜内的最上部空间，即在母排室的两端各自加装了一台小型ce-cs6-60型号的柜体除湿器，并将除湿器压缩的水分通过绝缘软管流到配电柜外部，从除湿效果看，湿度大的

10、天气里，压缩的排水量达到过500毫升/天，对改善配电柜的母排通室的湿度起到了很大效果。3.4 治理电缆沟环境配电室下面电缆沟道的潮气由于受地势较低的影响，很难完全处理，为了防止电缆头的放电，需将电缆沟的潮气排出，针对这个因素，将配电室的电缆沟盖板更换为自制带排气孔的盖板，以使电缆沟与配电室空气连同。在电缆沟内部，与外部电缆的入口处，做了完全的防潮封堵，杜绝变电站外部电缆沟的水倒流，以及潮气的入侵。3.5 加强综合治理力度为了完全杜绝放电现象的发生，在上述措施完成后，通过观察，大部分情况下未发生放电，仅在极端持续的温度骤变、且高湿度天气中，仍有部分点位的放电，故在配电室增加了一台工业空调，综合控制配电室的温度以及湿度。3.6 效果上述综合治理的措施从2015年开始至2019年8月之间全部完成，在整个过程中，每实施一项，均有不同程度的改善，目前，经过近一年的运行观察，工业园区变电站35kv配电设备运行