基于潮湿度对变电站电缆沟的影响探析

基于潮湿度对变电站电缆沟的影响探析

刘少波

保定赢泰电力工程有限公司

摘要:随着我国电网的改造与建设不断地深入,电缆由于长时间地受到电缆沟潮湿度的影响,故障也在逐渐显现,设备的防潮工作属于变电站正常运行和日常管理中的季节性问题之一。本文针对变电设备的防潮问题,对其所引起的故障原因进行了探讨和研究,并对变电设备的防潮提出了一套改进的办法。

关键词:变电设备电缆沟潮湿度措施

前言:解决电缆沟的湿度高问题,能有效改善电缆沟、电缆支架锈蚀以及端子箱等电力设施的运行环境,延缓腐蚀速度,延长其使用寿命,直接减少企业维修成本;电力设施运行环境的改善,可降低事故发生机率,避免因故障造成停电,提高供电可靠性,增加企业效益和社会效益。

1室外电缆沟的现状调查

根据《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB/T50046-95)中的:钢材和混凝土中钢筋最容易锈蚀的湿度范围是70%~80%之间,而在相对湿度小于60%时,锈蚀进程缓慢。

电力系统变电站的电缆沟由于处于地平面以下,且封闭较严,几乎处于完全不通风状态,潮气无法排出。可看出电缆沟内的湿度在70%~80%之间,湿度较大,正处于钢材和混凝土中钢筋最容易锈蚀的湿度范围内,长期处在高湿度环境下运行的电力设施经常会出现电缆支架锈蚀,墙体起壳、疏松、盖板损坏、以及端子箱的底座锈蚀等现象,减少其运行寿命,需要对些锈蚀的设备进行维护或更换,造成浪费。

2电缆沟的结构特点

变电站中对电缆沟的现场设备和布置型式都与地形有着直接的关联性,不管是室外的还是室内的电缆沟,通常都具备以下的特征:室外的配电装置区通常都会设有一个巡视的通道,便于技术人员随时巡视其电气设备,现在有一些厂站为了节约空间,把电缆沟的盖板做成巡视与操作通道,由于维修和敷设电缆的时候要揭开盖板,所以这种方法有着相当大的局限性,不过因为这种设计方法在土建的施工中相对比较简单,加上优惠的造价,经常会出现在中小型电厂与变电站;电缆沟中安装一个由金属做成的电缆支架,用螺丝或焊接将支架固定在电缆沟的沟壁上,然后利用支架托住所有的电缆,让沟底与电缆之间存有一个较大的空间;进入建筑物的时候电缆沟都会设有一个用以封堵和隔离的墙体,是为了防止万一电缆着火之后,烟和火会朝着室内方向扩散与蔓延;电缆在进入电缆沟之前一定要进行适当的防火措施,其做法主要有封堵隔离和涂刷防火涂料。

3变电设备防潮效果的影响因素

3.1设备安装的影响

由于在选用一些防潮的装置型材与厂家的时候,缺乏一个科学合理的安排,在具体的采购中忽略了变电设备自身所处的特殊环境。加上对设备的防潮方面和设计构造上缺乏经验,经常会导致所选用的变电防潮设备并不是十分地适合当前的气候环境,很难达到一个良好的防潮效果。同时,所有的防潮设备都有着一个比较大的湿度控制范围,因此在具体的工作中很难准确地针对设备运行的具体环境给出恰当的启动定值的范围,技术人员在设定具体的启动定值的时候,如果缺乏实际操作上的参考依据,而是在安装的过程中凭借自己的主观判断进行设定范围,必将会导致整个防潮设备的启动定值不合理性。

目前,广泛使用的防潮设备,都是利用温湿度控制器对加热器进行启动。由于安装人员在所有的端子箱的下方都安装了加热器,这种相对比较集中的加热方式,只能保证其下方的端子不受潮湿。由于加热器是安装在端子下方,当开始加热的时候,由于空气的对流温度迅速上升,这样就会造成了箱体内部的温度上下不同,尤其是在初春冬末的时候,上升的热气,遇到了上方较低温度的端子排和箱壁,巨大的温差就会导致端子排、端子箱出现水珠,这样一来势必会影响到设备的安全运行。

3.2通风环境的影响

目前,一般的刀闸机构箱、开关都是相对密封的,箱体比较小,在安装了防潮的加热设备以后,就可以完全满足电缆沟的防潮要求。而端子箱的箱体的空间相对比较大,有的端子箱虽然也设置了百叶窗,然而百叶窗的开孔和部位大小还是很难完全满足其通风的要求。加上端子箱的四周都是密封的水泥基础,如果在端子箱的底板进行开通通气,反而会影响沟内的湿气从这一通气孔中源源不断的进入箱中,如果再有箱体内的不良通风环境,就会极易造成整个端子排出凝露,从而大大影响了设备运行的安全性。电缆沟的地势都是比较低洼,如果再排水还不通畅,势必会引发湿气的集聚,因此我们在电缆沟板的具体设计中,对承受力和沟板尺寸进行优化与改良,从而进一步地改变电缆沟的通风状况。

3.3防潮意识的影响

虽然近几年已经在全部二次设备箱体安装了防潮装置,但是我们没有结合实际认真研究分析防潮装置型号、安装的位置和数量、加热器面积还有功率大小等。只是购置一批防潮装置回来,在每个箱体都装上一个,就当完成一项工作了,也没有验收防潮实际效果。长期以来,我们过分依赖防潮装置,只把防潮当成一项季节性工作来抓,每年的防潮重点工作也只是简单的例行检查,不能将防潮工作结合到实际生产工作中。这些对防潮工作的开展效果都造成了一定程度的影响。

4电缆受潮的防范措施

根据经验,要现场处理电缆受潮引起的绝缘降低是非常困难的。在实际操作中,如果发现电缆端部存在明显进水现象,通常的做法是锯掉前端几米,看里面是否干燥,如果不行就继续向前锯。但如整条电缆已进水或绝缘较低,就只能更换电缆。因此,防范主要以预防为主,具体对策通过长期实践总结如下。

(1)保证电缆两端部密封良好,特别是对于锯开的电缆端头,无论是存放还是敷设,均要用绝缘塑料带密封起来,且电线敷设后要及时进行电缆头的制作,因条件限制确实无法立即制作的,将电缆头密封包好后架空摆放。因此,对于特殊工种的电缆从业人员,不但要严格资格准入,而且要不断提高其技术水平,加强施工工艺及流程管理,有效防止在制作过程中电缆受潮或人为因素引起绝缘降低。

(2)电缆敷设主要采用直埋或电缆沟形式,因此在电缆涵管设计时,要尽量直,减少弯头,使电缆便于敷设,同时充分考虑电缆沟(井)的排水问题。在电缆直埋敷设时尽可能采用新型塑料、玻钢等管材作为护套管道,确保管道耐腐蚀、内壁光滑、强度与韧性良好,减少电缆外护套破损现象的发生。

(3)运行中的电缆一旦发生故障处理起来非常麻烦,不仅查找故障点困难,甚至将调换整条电缆,且使系统遭受短路电流的冲击,引起非计划性停运。因此在运行中发现电缆有发热等问题,要加强监控及时安排处理。

结语:

随着我国电网的改造与建设不断地深入,最近两年交联电缆已经被大量地应用到架空线路改电缆入地中。在逐步满足了其城市的规划前提之下,使用电缆线路不但能进一步地减少整个运行以及维护的工作量,而且也大大提高了其供电效果的可靠性,保证了国家电网运行的安全性。不过,在电缆安装、制造、运行等环节上因为出现一些不太规范的操作加上地下电缆都是长期运行在湿度比较大的地下,电缆经常会因为受潮而引起其绝缘性能的下降,这对确保国家电网的安全运行存在着巨大的风险。因此,我们必须要仔细研究,认真对待,用科学的方法做到防范于未然,才有可能将风险降到最低。

参考文献:

[1]朱学峰,李艳.构筑物渗漏的原因分析与防治对策[J].自动化与信息工程,2011(3).

[2]邹显育.由电缆事故引发的一些思考[J].石油工业技术监督,2009(10).

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