变电站汇控柜凝露现象分析及防凝露措施研究
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【摘 要】凝露是指柜体内壁表面温度下降到露点温度以下时，内壁表面发生的水珠凝结现象，这个现象称之为结露。结露是否发生取决于柜内温度，相对湿度以及露点温度。500kV句章变由于紧靠海边，早晚环境温度变化明显，温差大，特别是梅雨季空气时湿度高达80%以上、且水汽中盐分含量高，随着雨水增多和湿度增大，汇控柜凝露现象严重，进而导致接触器、继电器锈蚀、绝缘降低和二次回路短路或接地等异常，甚至会造成断路器的误动，危害极大，无疑给电力设备安全管理带来极大隐患.
【关键词】汇控柜凝露；凝露原因；凝露预防措施
0 引言
500kV句章变由于紧靠海边，早晚环境温度变化明显，温差大，特别是梅雨季空气时湿度高达80%以上、且水汽中盐分含量高，随着雨水增多和湿度增大，汇控柜凝露现象严重，进而导致接触器、继电器锈蚀、绝缘降低和二次回路短路或接地等异常，甚至会造成断路器的误动，危害极大，无疑给电力设备安全管理带来极大隐患.
1 凝露原因分析
1.1汇控柜箱体密封不良
汇控柜柜门密封条老化严重，密封条已完全失去弹性，并且多处存在龟裂、破损，密封条交接处缝隙大，外部水汽可以通过柜门四周进入，完全没有起到密封作用。大部分汇控柜柜门玻璃四周密封条也存在老化现象，密封条向内收缩变形，玻璃与柜门钢体之间存在缝隙，雨水和水汽沿着缝隙可以进入柜体内，为凝露的形成创造了有利条件。
现场反复多次开合门试验后发现，柜门锁芯和锁舌连接处设计不合理，存在缺陷。正常情况下，汇控柜柜门应为三点式固定，中间锁舌和上下连杆联动后实现整个汇控柜关闭严实，但是实际上容易在锁舌处脱扣，造成一个或者多个部位关不到位情况。
1.2 柜内加热器驱潮设计不合理
汇控柜内有两组加热器，其中一组温控器监视柜内温湿度，启动温度20℃（湿度85%），第二组温控器监视柜外温度，启动温度20℃，不监视湿度。夏天时，温度高、湿度大，加热器难以达到启动值，但是外部潮湿空气大量进入柜内，无法及时循环出去，通风速度来不及降低柜内湿度，使得潮湿空气在柜内形成凝露。
加热器应该均匀布置在柜内，这样加热效果最佳。但现场加热器都是贴着柜底布置，底部均未采用隔热材料，部分热量通过柜体本体散发，热量不能被充分利用。加热器工作时，将柜内底部的水汽加热蒸发，当水蒸气到达柜体中上部时，由于中上部柜内温度较低，水蒸气又渐渐液化，在继电器上面凝聚成水珠，使得凝露现象更加严重。
1.3 电缆进线处密封不良
汇控柜安装于电缆井上部，电缆从下部穿上来，通过在柜体底部做防火封堵使得柜体与电缆井隔开，由于汇控柜四周密封性差，存在很大的缝隙，雨水易沿着柜体四周缝隙进入电缆井，电缆井内积水不能排出，在底部汇聚。同时电缆在防火封堵时存在死角，电缆与电缆间难以完全密封，留有缝隙，电缆井内的潮湿空气沿着这些缝隙往汇控柜内部流动，为凝露的形成提供了条件。
汇控柜底部加热器紧靠防火泥，防火泥慢慢被加热器烤焦，出现了大量裂纹，一方面下部的水汽更容易通过防火泥缝隙进入柜体内，另一方面防火泥中的硅胶油也被大量的蒸发出来，油气随着湿空气一起往上流动，在汇控柜线槽盒和继电器表面集聚，严重危害柜内二次元件的绝缘性能和寿命。
1.4汇控柜通风排气设计不良
句章变GIS汇控柜上部和下部各开有一些通风孔，其作用是把外界较干燥的空气带到汇控柜内，然后把较潮湿空气带走，以此来降低汇控柜内湿度，从而抬高露点。汇控柜顶部和底部通风孔处的透气海绵长期运行后，因积灰，受潮等原因堵塞，使得汇控柜内空气堵塞，潮气无法排出，严重影响了空气对流效果。
良好的通风可以大大减少潮湿空气在柜内停留时间，从而有效缓解柜内凝露现象。因此，柜内通风不畅也是造成凝露的另一个原因。
2 凝露的整改措施
2.1 除去遗留在柜体内水汽
在处理过程中，考虑到线槽内部还残留部分水汽，检修人员在天气晴朗的时候打开汇控柜门，拆开线槽遮盖，在烈日下暴晒和通风，使内部残留水汽蒸发出来，同时利用氮气的驱潮特性，对汇控柜二次接线盒深处进行全方位冲氮气驱潮，将内部残留水汽排净。
2.2 密封整改
采用设计更合理的Ω型密封条，保证柜门关闭后密封条处于受力状态，跟柜门紧密接触，以此达到良好密封的效果。同时对柜门进行双保险，在柜门边上再进行一道密封，采用子母密封条，这种密封条在柜门发生形变的情况下，也不会影响柜门的密封，时刻通过密封条和密封条的对接达到良好的密封。
2.3 柜内加热器整改
只有使物体的表面温度始终高于环境温度或者让柜内保持恒温，才能有效的降低柜内湿度，从而防止凝露的发生。但是加热器全部常投容易使柜内温度太高，影响柜内电子元件的寿命。综合以上分析，调整加热器启动方式，一组温控器（26H）继续设为自动，定值设为30度启动，监视柜内温湿度，第二组温控器（26H1）设置为常投（整定温度99度），一直处于工作状态。只有在环境温度较低或者相对湿度较高的情况下加热器才允许全部投入。
2.4 电缆封堵和通风整改
更换新的防火泥，对整个底部防火封堵进行修补，同时采用新材料对电缆入口处进行深入封堵，新材料跟传统防火泥相比，具有黏度大，密度大等特点，更容易渗入电缆之间的微小缝隙，最大限度的分断潮湿空气进入柜体的通道。
拆除旧的通风孔呼吸棉，更换为新的呼吸棉，增加空气流动性。同时为了防止雨水通过柜体底部缝隙进入电缆井，在汇控柜底部四周打玻璃胶。同时在汇控柜内侧门上扩大对流孔，使进入柜内的湿空气快速循环出去，从而预防凝露。
2.5 其他措施
在柜内安装温湿度监测仪器，通过手机app软件远程监控，随时关注柜内温湿度，及时了解汇控柜凝露情况。
柜内加装除湿器，以此降低柜内湿度。
3 结论
通过以上措施后，整治后的汇控柜内凝露现象得到有效控制，一年多已无凝露现象。后续我们将会继续从柜体设计，密封封堵，通风对流，柜内温度控制等方面深入研究防凝露整改措施，为电力设备安全稳定运行提供强大的保障。
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作者簡介：
方英儒（1982-），男，甘肃景泰人，工程师，主要从事电力系统变电检修、故障分析工作。
（作者单位：浙江省电力公司检修分公司）
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