户内式各类10kV配电站(公变房、专变房、变电所等)一般配有高压开关柜、低压开关柜、电容器柜、直流电源屏、微机测控保护装置等电力设备及控制保护设备,这些电力设备及控制保护设备在运行过程中都可能会受到如鼠害、潮湿、高温等一些类不利环境因素的影响。对各类10kV配电站的环境进行综合监控,是确保其安全运行的一个重要环节。
老鼠、潮湿、高温对10kV配电站运行安全运行的危害及一种10kV配电站环境自动监控设备。
对10kV配电站安全运行的不利环境因素,主要有鼠害、潮湿、高温等因素。
1、鼠害
大家都知道老鼠是有害动物,它身上携带着大量的有害致病病毒,对人体健康会造成危害;而且老鼠偷吃粮食,影响人类食品安全。除了这些,老鼠对10kV配电站内的电力设备及控制保护设备的安全运行,也会产生极大的危害。
老鼠所产生的危害主要包括以下几个方面。
老鼠进入10kV配电站内,可能会对配电线路等设备的绝缘材料进行啃咬,一旦设备绝缘材料被啃咬之后,其绝缘强度会降低,从而引发短路故障,导致停电。
鼠类进入10kV配电站内,可能会啃咬控制电缆、信号电缆,以致造成二次系统短路或开路,以致10kV配电站保护测控设备、通信设备无法正常工作,产生误动或拒动,酿成事故。
鼠类进入10kV配电站内,可能会进入到设备端子箱、机构箱开关柜、电容器柜等设备内部,或爬到裸母线上,引起设备短路跳闸,以致停电,严重的话可能会引起火灾,严重影响10kV配电站安全生产工作。
2、潮湿
10kV配电站内的高压开关柜、低压开关柜、电容器柜、直流电源屏、微机测控保护装置等电力设备及控制保护设备,其内部有许多绝缘绝缘材料,且设备元器件布置紧凑、高度密闭,在运行中受运行环境、气候条件等诸多因素的影响,当雨季来临的时候,空气中的湿度将会较高,可能会导致电力设备及控制保护设备内部绝缘强度下降,如果湿度达到凝露状态,则可能会发生绝缘被击穿、电力设备相间短路或接地故障、保护测控装置误动等事故,将严重影响10kV配电站的安全运行。
3、高温
在夏天的时候,环境温度可能会达到三、四十度,10kV配电站内的高压开关柜、低压开关柜、电容器柜、直流电源屏、微机测控保护装置等电力设备及控制保护设备内部的温度也会升高很多,如果温度升得过高,将会对在电力设备及控制保护设备的正常运行产生较大影响;如果温度超过其允许极限值时,可能会使电力设备及控制保护设备发生故障。
温度对电力设备及控制保护设备的不利影响,主要有以下几方面:
(1)对金属导体的影响
温度升高后,将对金属材料机械强度、蠕变、应力等性能产生影响,使其软化、机械强度明显下降、容易氧化。温度升高后,也会影响金属导体的正常载流量。
(2)对接触电阻的影响
在电力设备及控制保护设备内有各种接点和触点,当温度升高后,将会使电力设备及控制保护设备内各种接点和触点的接触电阻增加,可能会导致接触不良、发热、氧化、增加接触电阻,甚至可能使接点和触点发生熔焊。由弹簧压紧的触头,在温度升高后,弹簧压力降低,电接触的稳定性更差。
(3)对绝缘材料的影响
温度过高,将会加速有机绝缘材料变脆、老化、缩短使用寿命、降低绝缘强度,甚至击穿。温度过高,对无机绝缘材料的绝缘性能也有明显影响,如:电瓷的击穿强度在温度为80℃以下时约为250kv / mm,到100℃时,其击穿强度约为100kv / mm。
(4)对电子元器件的影响
电力设备及控制保护设备内有许多电子元器件,高温对许多电子元器件的影响相当大,如:高温可使半导体元件热击穿,因为温度升高,电子激活程度加剧,使本来不导电的半导体层导通;高温使电子元器件的性能变劣,如在偏高酌温度下,电子元件的反向导电电流增加,放大倍数减小等。
上述高温对电力设备和保护控制设备的影响,轻则影响设备性能的正常发挥,重则可能使设备发生故障、影响10kV配电站的安全运行。
为防止和阻断老鼠、潮湿、高温对10kV配电站的安全运行的不利影响,可以采取各种管理措施和技术手段,其中一种就是对10kV配电站内的环境状况进监控。
传统的配电室环境监控,主要是由运行值班人员逐个对电力设备和控制保护设备进行测量、巡检,其结果是费时费工,既不能及时反映真实情况,也不能及时解决实际问题。随着科学技术的进步以及电力运维无人值守技术和装备的普及,各种电力环境自动控制装置得到了广泛的应用。
配电房动力环境综合监控系统采用在线监测、传感器技术、数字处理技术和无线通信技术,通过安装在电力设备上的多种传感器和现场监测装置,远程在线监测、监视电力设备的运行状态及设备周围的环境状况,当电力设备出现故障或现场发生异常时(如:设备短路、电缆温度过高、进水、非法闯入等),装置能在第一时间自动采集信息,并向上级远方监控管理中心发送监测信息(数据、语音、视频等)和报警信息,运维人员无需亲临现场即可及时了解设备运行状态,直接对现场进行监视,将事故消灭在萌芽状态
经济简单、可靠、运行稳定等特点。已经在南方电各类10kV配电站(公变房、专变房、变电所等)广泛应用。
随着计算机控制技术、通信技术、网络技术的不断发展和应用,以及对10kV配电站动力、环境、安全、设备监控内容、智能化、可靠性、适用性要求的不断提高,环境自动监控设备亦逐渐实现智能化,更多的智能化环境监控设备也陆续在10kV配电站得到应用和推广