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近年來，系統(tǒng)中的許多單元都遇到了開關柜凝結問題。為了解決開關柜凝露的頑癥，紹興供電公司變電站運維室創(chuàng)新研究團隊，在展望變電站運維設備業(yè)主的基礎上，強化設備業(yè)主深入運維的理念，積極分析設備運行中存在的問題，以220千伏變電站開關柜為研究對象，在全面落實各項安全防護措施的前提下，開展凝露專題研究。通過為期三個月的冷凝專項觀察，團隊廣泛查閱科技文獻，積累觀察和實驗數(shù)據(jù)，分析原因，繪制露點溫度開關柜與環(huán)境溫度和相對濕度的關系曲線，制定針對性的控制措施，為其他變電站處理類似問題提供有效的參考方法。

(一)凝結的概念

冷凝是指當物體表面溫度低于周圍空氣的露點溫度(冷凝溫度)時，水蒸氣在物體表面冷凝的現(xiàn)象?？諝獾穆饵c溫度與環(huán)境溫度和相對濕度有關。因此，物體是否凝結取決于環(huán)境溫度、物體本身的溫度、相對濕度和露點溫度。

(2)露點溫度與環(huán)境溫度和相對濕度的關系

查閱科技文獻后，露點溫度與環(huán)境溫度和相對濕度的關系如下:

在相同的環(huán)境溫度下，相對濕度越高，露點溫度越高，露點溫度與相對濕度成正比。

在相同的相對濕度下，環(huán)境溫度越高，露點溫度越高，露點溫度與環(huán)境溫度成正比。

(3)影響開關柜凝結的因素

經過詳細分析，影響開關柜凝結的最終因素如下:

(a) 開關柜露點溫度和環(huán)境溫度，

相對濕度圖

從2016年11月底至2017年2月上旬，團隊成員對前景變化開關柜的凝結現(xiàn)象進行了近3個月100多次的專項觀察、實驗和對比分析，并繪制了露點溫度開關柜與環(huán)境溫度和相對濕度的關系圖。

表1:露點溫度與環(huán)境溫度和相對濕度之間的對應關系

(2)特別觀察1:露水情況調查

(2016/11/22016/11/30)

口部除濕器的位置產生冷凝開關柜

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)有16扇間隔開關柜(不均勻分布)的前柜門玻璃觀察窗有結露現(xiàn)象。打開前柜門，發(fā)現(xiàn)其內壁有水滴，后柜門內側良好。

配電室的平均溫度為16.1度，平均濕度為65%。根據(jù)表1，當開關柜設備溫度約為10度時，可形成冷凝。

在觀測期間，天氣溫度為12度(即開關柜體溫)，空氣潮濕，由天氣環(huán)境引起的配電室相對濕度和柜體溫度滿足冷凝條件。

(2)特別觀察2:除濕機對露水的影響

(2017/01/2017/01/13)

口部除濕器的位置產生冷凝開關柜

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，增加兩臺除濕機后，有6扇間隔開關柜的前柜門觀察窗出現(xiàn)結露現(xiàn)象。前柜門打開時，沒有水滴，后柜門狀況良好。

配電室的平均溫度為16.3度，平均濕度為60%。根據(jù)表1，當開關柜設備溫度約為8.2度時，可形成冷凝。

在觀測期間，天氣溫度為10度(即開關柜體溫)，空氣潮濕，由天氣環(huán)境引起的開關室相對濕度和柜體溫度滿足冷凝條件。

(2)特別觀察3:空調方式對冷凝的影響

(2017/01/12017/01/19)

出口除濕器位置開關柜帶冷凝出口的出口空調位置

現(xiàn)場檢查共發(fā)現(xiàn)8扇間隔開關柜的前柜門觀察窗有結露現(xiàn)象，集中在制熱模式空調側，后柜門均完好。

配電室的平均溫度為15.8度，平均濕度為63%。根據(jù)表1，當開關柜設備溫度約為9度時，可形成冷凝。

在觀測期間，天氣溫度為9度(即開關柜體溫)，空氣潮濕，由天氣環(huán)境引起的配電室相對濕度和柜體溫度滿足冷凝條件。

(3)比較分析:

1.除濕器安裝位置和數(shù)量對冷凝的影響

2

增加除濕器前冷凝開關柜的除濕器位置

添加除濕器后冷凝開關柜

2.機柜溫度對冷凝的影響

特殊觀察期間的統(tǒng)計表明，主變壓器開關柜(大電流柜)中從未發(fā)生過結露，靠近大電流柜開關柜的變壓器中很少發(fā)生結露。冷凝間隔是小負荷或空的充電線。

一般來說，電流越高，機柜溫度越高。根據(jù)冷凝機理，機柜溫度越高，與環(huán)境溫度的溫差越小，發(fā)生冷凝的可能性越小。

3.空調方式對冷凝的影響

在除濕器位置相對平衡的前提下，除濕模式下空調側僅出現(xiàn)1 開關柜冷凝，制熱模式下空調側出現(xiàn)7 開關柜冷凝。

口部除濕器的位置產生冷凝開關柜

(資料來源:變電站E系列)