电力开关柜凝露成因及治理对策

近年来，电力系统内许多单位发生开关柜凝露问题。为解决开关柜凝露顽疾，国网供电公司变电运维室智能运维创新攻关小组立足展望变运维设备主人，强化设备主人深度运维理念，主动分析设备运行中的问题，以220kV变电站为研究对象，在充分做好各项安全防护措施的前提下，开展凝露专题研究。小组通过为期三个月的凝露专项观察，广泛查阅科技文献，积累观察和实验数据，分析原因，绘制开关柜露点温度与环境温度和相对湿度的关系曲线，制定针对性管控措施，为其他变电站处理同类问题提供了有效的借鉴方法。

(一)凝露的概念

凝露是指当物体表面温度低于周围空气的露点温度（凝露温度）时，水蒸汽在物体表面冷凝的现象，而空气的露点温度与环境温度和相对湿度有关，因此物体是否发生凝露，取决于环境温度、物体本身温度、相对湿度以及露点温度。

(二)露点温度与环境温度、相对湿度的关系

经查阅科技文献资料，露点温度与环境温度、相对湿度的关系如下：

相同环境温度下，相对湿度越大露点温度越高，露点温度与相对湿度成正比关系。

相同相对湿度下，环境温度越大露点温度越高，露点温度与环境温度成正比关系。

(三)影响开关柜凝露的因素

具体分析后，影响开关柜凝露的末端因素如下：

(一)开关柜露点温度与环境温度、

相对湿度的关系图

2018年11月底—2019年2月上旬，小组成员对展望变开关柜凝露现象开展为期近3个月、100余次的专项观察、实验和对比分析，并绘制出开关柜露点温度与环境温度、相对湿度的关系图。

表1：露点温度与环境温度、相对湿度对应关系表

专项观察一：凝露情况摸底调查

(2018/11/26-2018/11/30)

口除湿器位置 口 产生过凝露的开关柜

现场检查发现，共有16只间隔开关柜（不均匀分布）的前柜门玻璃观察窗有凝露现象，打开前柜门，发现其内壁有水珠,后柜门内均良好。

开关室平均温度16.1度，平均湿度65%，对应表1可知，开关柜设备温度约10度时即可形成凝露。

观察期间，天气温度9-12度（即为开关柜体温度），空气潮湿，天气环境引起开关室内相对湿度和柜体温度符合凝露条件。

专项观察二：除湿器对凝露的影响

(2019/01/10-2019/01/13)

口除湿器位置 口 产生过凝露的开关柜

现场检查发现，增加两台电柜除湿器后，共有6只间隔开关柜的前柜门观察窗无凝露现象，打开前柜门无水珠,后柜门均良好。

开关室平均温度16.3度，平均湿度60%，对应表1可知，开关柜设备温度约8.2度时即可形成凝露。

观察期间，天气温度6-10度（即为开关柜体温度），空气潮湿，天气环境引起开关室内相对湿度和柜体温度符合凝露条件。

专项观察三：空调模式对凝露的影响

(2019/01/15-2019/01/19)

口电柜除湿器位置 口 产生过凝露的开关柜 口空调位置

现场检查发现，共有8只间隔开关柜的前柜门观察窗有凝露现象，集中在加热模式空调侧，后柜门均良好。

开关室平均温度15.8度，平均湿度63%，对应表1可知，开关柜设备温度约9度左右时即可形成凝露。

观察期间，天气温度在7-9度（即为开关柜体温度），空气潮湿，天气环境引起开关室内相对湿度和柜体温度符合凝露条件。

(三)对比分析：

1.开关柜除湿器安装位置和数量对凝露的影响

智能除湿器安装位置柜内空间的中下部

增加智能除湿器前有凝露的开关柜，在增加智能电柜除湿器后没有凝露发生

2.柜体温度对凝露的影响

专项观察期间经统计发现，主变开关柜（大电流柜）从未发生过凝露现象，靠近大电流柜的开关柜也较少发生凝露现象，出现凝露的间隔均为小负荷或空充线路。

一般来讲，电流越大，柜体温度相对越高。根据凝露产生的机理可知，柜体温度越高，与环境温度的温差越小，越不容易产生凝露。

3.空调模式对凝露的影响

在除湿位置相对平衡的前提下，除湿模式空调侧只发生1个开关柜凝露，而加热模式空调侧发生7个开关柜凝露。