浅析发电厂电气设备结露原因论文
摘要：分析了发电厂室内不同电气设备的结露现象和结露原因，有针对性地提出了相应的解决方法。
关键词：发电厂；电气设备；结露；解决方法
引言
沙角A电厂共有5台发电机组，2台330MW和3台210MW，自用厂用电设备很多，有室内设备，有室外设备，有的设备安装在地面，也有的设备被安装在地下室，大部分配电室安装了空调，不少电气设备出现了严重结露问题。
1温度、露点与相对湿度
相对湿度是指空气中实际所含水汽密度和同温下饱和水汽密度的百分比。当水汽未达到饱和时，气温高于露点温度；当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同。含有一定水汽量的空气在一定气压下降低温度，使空气中的水汽达到饱和时的温度值称为露点，此点的温度称为露点温度，过饱和时会结露析出水。众所周知，广东气温高、空气湿度大，除1、2、11、12月份气温低、湿度较低外，其他月份空气湿度大多大于80%、温度高于26℃，属于容易出现空气饱和结露的气候。露点与环境温度、相对湿度相关，环境温度越高露点温度越高，相对湿度越高露点温度越高（表1）由表1可知：相对湿度＞80%，露点温度比大气温度低5℃左右；环境温度30℃，相对湿度80%时，露点温度为26.2℃。故如果密闭容器中空气温度＞30℃、相对湿度80%或空气温度30℃、相对湿度＞80%，将密闭容器放到温度26.2℃的大空间，随着温度下降，密闭容器内的空气会过饱和结露析出水。因此，在一定的条件下，湿热空气遇冷，空气结露析出水现象必然会发生，同理，配电室内的密闭电气设备柜内由于热冷不同，也会结露析出水。
2电气设备结露现象分析和处理
2.1、500kVGIS控制柜严重结露户内式500kVGIS，室内温度25℃左右，安装在户内地面的控制柜，柜内严重结露，柜内顶部结满水珠，继电器内表面也布满水珠。原因：控制柜柜体密封严实，底部电缆进线封堵有较多空隙。控制柜底部连接约20m长的电缆隧道，电缆隧道又连通布置高压电缆的地下室，地下室电缆用沙子覆盖，地下室、电缆隧道、控制柜逐级升高，落差达6m，构成了热空气上升通道。由于地下室低于地面，雨水由高压电缆沟倒灌，电缆室经常积水，500kV高压电缆发热使地下室温度比地面高出许多，也使得积水蒸发汽化。高相对湿度的湿热空气沿着通道上升进入控制柜，控制柜内外温差大发生热交换，柜顶内壁温度降低，接触内壁的湿热空气温度下降达到饱和，积聚形成露珠。结露使继电器发生锈蚀，线圈焊接点可看到明显的铜绿，倒闸操作时大量继电器焊接点处烧断，有一段时期，几乎每次倒闸操作均发生继电器烧坏故障。500kVGIS室的空间很大，地下室空间也很大，动力电缆沟通往室外，不完全封闭，安装抽湿机或安装空调除湿效果不好，也不经济，控制柜电缆孔封堵难免有空隙，因此，在地下室开挖集水井，安装自动抽水泵，减少积水，同时在控制电缆隧道口安装抽风机，抽走地下室的湿热空气，抽风又使控制电缆隧道另一侧的控制柜维持负压，湿热空气不会进入柜内，达到了防止控制柜发生结露的目的，同时定期检查电缆孔封堵。改造后控制柜结露消失，继电器线圈烧断故障很少发生。
2.2、4机组6kV厂用电开关柜直流小母线严重积水#4机组6kV厂用电配电室安装了水冷空调，其中冷冻水温度7℃，即出最低风口温度为7℃，室内温度大约20℃，水冷空调冷交换时大量凝结水排出室外，配电室内相对湿度低。有一次，厂用电6kV母线直流控制总电源保险运行中熔断，更换保险送电再次熔断，测量直流小母线绝缘为零。揭开柜顶直流小母线封板检查，盖板积聚大量水珠，小母线底板严重积水。6kV开关柜体的防护等级为IP4X，可防止直径或厚度大于1.0mm的`工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件，密封性好，柜内外空气几乎隔绝。直流小母线布置在6kV开关柜柜顶，小母线室细长的通道通过转接端子排与仪表室连通，仪表室又通过开关柜侧屏控制电缆槽连通电缆层，电缆孔封堵后仍有较多空隙，电缆层没有空调，相对湿度高。因此，小母线室与外界连通并构成了热空气上升通道，积聚了湿热空气。由于水冷空调冷风出口高约2.0m，冷风对着开关柜上部及小母线室掠过，开关柜顶部小母线室封板内外出现较大温差，小母线室内湿热气体遇冷饱和结露，长时间积聚积水。解决直流小母线结露问题，我们从以下几处着手：检修时严密封堵电缆孔，减少湿热空气进入；每列柜的小母线室两端装设网格板排泄口，让里面的空气连通配电室，平衡内外的温度和相对湿度，降低露点；室内温度设定26℃，改变空调冷风出口方向，避免风口直接对着配电柜，降低内外温差。经过处理，小母线室不再结露。
2.3、4机组6kV厂用备用电源开关提升柜结露运行巡回检查发现，下雨天气过后，#4机组厂用电6kV备用电源开关提升柜内结露。#02启备变低压侧6kV分支，经过大约30m室外封闭母线，再穿墙进入配电室电缆层，硬导线从底部穿孔与备用电源开关提升柜连接，穿孔封堵不严，构成了热空气上升通道，备用电源开关提升柜是最高点，下雨时，室外6kV封闭母线密封不严，雨水漏进了封闭母线，天气转晴后，日照和导体发热使积水蒸发，产生了高湿度的湿热空气，沿着通道在提升柜内积聚，由于配电室安装了空调，室内温度低，形成明显温差，提升柜内的空气遇冷饱和结露。针对上述问题，提升柜底部穿孔加装套管封堵，隔断气流进入通道；柜顶安全泄压窗处开排泄口，平衡内外的温度和相对湿度；室内温度设定26℃，提高室内温度；室外封闭母线加装排水口，防止积水；改造后，提升柜结露现象消失。
2.4、6kV配电室空调停用，配电室严重结露6kV厂用电配电室水冷空调故障退出运行，地板凝聚大量水珠，备用中开关本体也凝结了水珠。安装了空调的配电室温度比室外温度高，停下空调后，室内温度逐渐升高，外面相对湿度大很多的空气进入配电室，空气温度比地面和其他物体温度高，空气在地面和其他物体表面遇冷饱和结露，特别是停空调后没有及时关门，配电室的湿度和温度迅速上升，不一会就出现结露现象。而备用中开关本体没有电流流过，本身不发热，温度比空气低，由于柜门没有关好，空气在开关表面遇冷饱和结露。解决方法是关闭配电室大门，停止排风机，逐步关小空调冷冻水，配电室温度缓慢回升，室内外温度接近相同时再停用空调，防止出现结露。
3结语
一定湿度的空气遇冷会饱和结露，防止室内配电设备结露首先应隔断室外的潮湿空气，防止配电设备直接与外界连通，密闭设备还应设有适当的潮湿空气排泄孔，平衡内外温度和湿度，室内保持适合温度，如26℃，空调出风口不要正对设备，干净空间内的配电设备不宜选择高防护等级设备。
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