杨宗炜

变电站中的内部设备对湿度的控制要求较为严格，若设备运行过程中设备箱柜湿度过高时，将影响关键组件的绝缘性能，对变电站的安全运行带来极大的隐患，因此，变电站中的除湿技术成为了众多科学工作研究的重点对象，本文研究了湿度对变电设备的危害、传统除湿技术以及新型除湿技术，叙述了新型技术在变电设备的应用。

除湿技术、变电设备、应用

变电站作为电力系统运输的关键站点，开关柜，机构箱等箱柜设备的内部元件对湿度的要求是较为严格的，若受到运行环境中的湿度过高，则各设备的绝缘能力降低，直接影响设备运行的安全系数，且湿度过高时，将对变电站设备产生腐蚀作用，从而各元件的性能指标下降且运行寿命缩短，而传统的除湿技术不能很好的解决现有问题，因此，研究新型除湿技术成为电力行业科学工作者的研究热点。

空气环境过于潮湿，对整个箱柜设备的绝缘性能有着比较大的影响，当变电设备表面产生霜雾或者潮气之后，很多设备的绝缘能力将直线下降，严重的将发生电气击穿等现象，此时，将导致变电设备短路以及运行过程的不正常。

建筑等金属材料受到大量的湿气后易被腐蚀，而且会产生大量的霉菌，变电箱柜霉菌腐蚀现象对变电设备中各元件的性能指标下降且运行寿命缩短的影响较大，同时电力设备中包含的金属材料元器件如果较长时间处于湿度过高的环境，易导致元器件生锈，进而引起设备故障。又由于变电设备运行过程会产生大量的热量，这些热量如果散发不及时，加上空气湿度过高，导致整个设备都运行在较高温的水平，当热量持续增加，严重时容易引起变电设备的损坏。

潮湿是滋生霉菌的主要条件，据科学研究指出，霉菌滋生的环境温度为25至30摄氏度，而空气中的湿度在75至90左右，此时霉菌繁殖迅速，且霉菌的新陈代谢产物多数为酸性，这样加快了对设备中金属材料的腐蚀，若让霉菌肆无忌惮的繁殖下去，同样会产生电气击穿的现象

自然通风方式的做法是在变电箱柜的表面开设多个孔眼，使得空气流动性加大，在空气湿度一般的情况下，随着自然风的通流，可以起到一定的降湿效果，但是如果空气本身的湿度较大，就算进行通风，设备表面的水分也不会被吹干，如此进行空气流通也无法有效地解决变电设备的潮湿问题。

变电设备中如端子箱更多则是采用电加热的方式对空气湿度进行控制，这种技术主要包括两个单元，一个是湿度检测元件，一个是电加热器件，如图 1、图 2所示。

此加热器的基本思想是将端子箱等设备周边环境中的湿度进行加热蒸发，以此达到除湿的目的，但是在蒸发过程存在一个漏洞，即水分蒸发往上传输，热气遇冷将凝结成露珠附着于其他元器件的表面，其实空气中的水分并没有及时排出，只是换了一种形式存在于箱柜内，无法从根本上解决空气潮湿的问题，而且还加速了水分的扩散，引起其他元器件的故障，进而降低了设备运行的安全系数。如果加热器产生的热量没有做好散热措施的话，那么还将引起设备材料的快速老化甚至火灾等现象的发生。

加热器的种类一般可以分为热风循环加热与静态加热两种，热风循环的方式主要由湿度检测传感器、铝制加热片、热循环系统组成，如图 3所示，当湿度检测器检测到湿度超标时，加热器产生热量，利用热风循环系统，使得热量在设备箱柜内部流通，但是无法根本解决潮湿，主要是水分没有顺利排出，只是随着热风改变的存在的形态，在箱柜中随着热风流转。另一种静态加热方式主要由湿度检测传感器、铝制加热片系统组成，不带热风循环系统，结构如图 4所示，这种加热方式只能加热设备边缘的潮湿空气，同时还使得箱柜空氣条件变得不仅潮湿而且闷热，加快了变电设备元器件的腐蚀，加大了设备正常运行的安全风险。

无论是采用何种加热除湿技术，变电箱柜内部都存在与外界空气的连通，这样受环境的影响较为严重，湿度低的时候加热系统还可以有效运行，但是当湿度变高时，加热系统不仅无法做到有效的除湿，还将外界的湿度带入箱柜内部，加重了设备箱柜的潮湿情况。而且，加热系统并没有真实的除去箱柜内的水分，只是加热蒸发，水分遇冷便会凝成露珠附着在元器件的表面，更利于霉菌的滋生，导致霉变，这些都是传统除湿技术的不足。

在传统除湿技术的基础上进行完善，新型除湿技术的基本原理为，利用半导体除湿器将箱柜内潮湿的空气抽出，并且为了防止水分气化的传播，进行了空气与水分的分离，同时加大箱柜内空气对流，并将当前空气湿度值显示在液晶显示屏，解决了传统除湿技术在水分蒸发后处理的不足，达到了除湿的目的。

首先由湿度检测传感器判断当前箱柜内的空气湿度，若检测出当前湿度超标时，将接通制冷系统与风扇对箱柜内进行降温，潮湿的空气在风力的作用下进入气水分流室，水蒸气降温凝结成露珠，并且保证空气的顺利排出，经过气水分流室的空气具备较低的温度，将此温度较低的空气输送至系统的加热面，不仅可以加快整个系统的散热，还可以保证气水分流室前后的温差，从而加强了箱柜内空气的流动，进而增强除湿效果。

由于变电设备如端子箱覆盖面积较为广泛，采用新型的除湿技术最佳的方式为自动模式，即先为系统设置好阈值，直到空气湿度达到一定标准时启动除湿系统，对设备进行自动除湿操作。

顾名思义，此模式只为除湿系统设置单一的阈值，当空气的中的湿度到达指定阈值时，除湿器开始工作，运行期间，若空气的湿度回到了正常标准，则系统停止工作，这种模式的弊端在于若空气湿度在阈值附近上下波动时，系统将时常反复启动，这点不利于硬件设备的使用寿命。

考虑到单阈值控制模式存在的问题，除湿设备系统可以选择双阈值控制模式，即设定湿度的上限与下限，在下限至上限的范围内，除湿系统将不工作，只有在此范围外的湿值才能出发系统启动，但因为双阈值的原因，若当前环境空气湿度较高时，设备可能需要长时间运行才能恢复至正常范围，从而影响设备的寿命。

此模式下，当系统检测当前空气湿度超标时，自动启动除湿服务，使之在规定时间内对箱柜内的湿度进行处理，处理时间到后自动停止一段时间，接着继续对当前空气湿度进行检测，若湿度仍超标，则继续定时对湿度进行处理，并重复以上工作，若湿度正常，则不启动系统。

此模式是针对室温在18摄氏度以上时，将设备内的湿气传入气水分离室，湿气经过分离器处理凝结成水珠附着于分类器表面，加上空气循环，不断地对气水进行分离，逐渐达到了除湿的效果。

当设备内的环境温度低于18摄氏度时，湿气传入气水分离器，由于本身环境温度较低，湿气在设备内将以固态的形式取代原先液态的形式，转化为晶体，也就是我们所说的积霜。

温度较低时都存在积霜现象，为了防止积霜对气水分离器的正常使用的影响，我们必须采取化霜模式，即当有积霜产生时，每隔一段时间，我们将对设备进行化霜操作，将积霜的晶体转化为液体排出。

前文我们已经介绍过了，目前端子箱等主要箱柜设备大多数采用的时传统的加热除湿技术，我们首先在需要拆除原先的電加热系统，在原先加热系统电源处接入新型除湿设备，为其提供电能。不仅如此考虑各个箱柜的使用环境与基础条件均不相同，同一设备需要进行定制化的设计与安装，但是其遵循的生产与使用标准应保持一致，尤其是设备的关键指标，例如安全距离、爬电距离等。为了保证除湿器在箱柜内部有效地运行，安装前后都应该进行密封性检测，方式漏水漏气的现象发生，维持设备系统的安全稳定运行。

做好变电设备的除湿工作，对整个电厂的工作效率与经济效益都有显著的提升，降低设备运行过程中的能源损耗，延长设备的使用寿命在整个电力产业具备重要的意义。本文通过分析对比传统除湿与新型除湿技术，叙述了新型技术在变电设备中的应用，尤其在中国南部地区，有着广阔的应用前景。

[1]韦海.试论除湿技术在变电设备运行中的应用[J].建材与装饰，2016，（43）：202-203.

[2]何整杰.智能除湿装置的研发[J].科技创新与应用，2015，（18）：30-31.