案例展示
case show
国网配电站点防爆机柜空调改造案例分享

国网下属多处配电站点,部分设置在存在易燃易爆介质风险的区域,站内大量配电控制柜、远动通讯柜、计量柜集中布置,柜内搭载大量精密电力电子器件,设备长期不间断运行,环境温湿度波动、粉尘侵入、凝露积水都会直接影响计量准确性、通讯可靠性以及保护动作逻辑。原有部分电柜仅配置轴流风机散热,散热方式受外界环境限制大,高温天气散热不足,潮湿天气无法控湿,并且风机本身不具备防爆属性,存在安全短板。站点结合隐患治理升级计划,实施电柜温控改造,配套安装防爆机柜空调,经过一段时间运行,改造效果达到预期,为国网防爆区域电柜环境治理积累实践经验。7dd43acca60627e17c0d09feacdc30f9.jpg

本次改造涉及多台独立电力电柜,每台柜体功能不同,包含计量柜、通讯远动柜、PLC 控制柜。计量柜内部电能采集模块、通讯终端对温度敏感,温度过高会造成计量偏差;通讯柜内交换机、光模块长期高温容易丢包、断链;PLC 控制柜内逻辑控制单元一旦因为过热或者凝露故障,会直接影响配电自动化执行。现场区域划分属于防爆区域,所有加装电气设备必须具备防爆资质,不能选用常规机柜空调。前期方案调研阶段,对比防爆加热器、防爆除湿机、防爆空调多种方案,防爆加热器只能升温除湿,夏季高温无法降温;防爆除湿机降温能力弱,热量依旧堆积在柜内;*终选定防爆机柜空调,采用柜内密闭循环方案,隔绝柜内外空气,同步实现控温、控湿,防爆结构满足分区要求。

方案设计阶段,逐一针对每一台电柜单独做热负荷计算,区分柜体尺寸、内部设备功耗、安装位置(室内 / 半敞开)、日照影响,差异化匹配空调规格。采用侧壁外挂安装方式,空调嵌入柜体预留安装位,冷热循环只在柜内流通,柜体保持相对密闭,外界粉尘、腐蚀性气体不容易进入柜内。设备本体隔爆腔独立设计,所有弱电控制元件、继电器、接线端子全部放置在防爆腔体内,腔体结合面加工精度达标,配套耐油耐老化密封垫,电缆进出位置配置防爆密封接头,线缆穿过位置压紧密封,防止内部电火花向外传递。整机防护等级适配潮湿多尘环境,外壳选用防腐材质,适配长期户外半敞开环境使用。3f569b9f5c290f65f69c2ff4ee3ecc2e.jpg

改造施工严格执行国网现场停电作业管理流程,办理工作票,落实停电、验电、接地、挂牌等安全措施。施工人员熟悉防爆设备安装要点,开孔位置提前放样,做好防水斜坡,防止雨水顺着开孔渗入电柜内部;空调和柜体之间加装连续密封胶条,拼接位置均匀打耐候密封胶,杜绝漏风漏水。接线作业分开强电、弱电线路,控制线和动力线分束走线,线缆弯曲半径符合规范,防爆腔体紧固螺栓按照对角顺序均匀拧紧,保证隔爆面贴合均匀,螺栓不能缺失、滑丝。全部接线完成之后,开展接地测试,接地线缆和站点主接地网可靠连接,接地电阻满足电力设备规范要求。调试工作分步开展,先单体测试空调启停、温控逻辑、故障报警功能,再将多台设备同步投入,连续 24 小时试运行,记录柜内温度变化,调整温控回差,避免频繁启停损耗设备。

改造完成投入运行之后,运维班组持续跟踪数据。盛夏高温时段,室外环境温度较高,电柜内部温度稳定控制在设备允许范围,计量装置、通讯终端运行参数平稳,没有出现过热告警;阴雨高湿天气,柜内湿度得到控制,柜壁、电路板表面没有凝露,端子排没有氧化锈蚀情况。密闭循环结构大幅减少粉尘进入柜体内部,降低二次回路积尘引发的绝缘下降风险,延长柜内精密元器件使用寿命。设备自带故障自检功能,当出现冷媒压力异常、风机故障、温度传感器断线等问题,会触发本地报警,同时预留信号接点,可接入站点遥信系统,运维后台及时收到告警信息。27996c50079dfbe1c7d0449b73720143.jpg

在运维管理方面,站点把防爆机柜空调纳入站内防爆电气设备台账统一管理,明确巡检周期、检查项目。日常巡检重点查看壳体有无变形破损、隔爆密封面完好、紧固件齐全、散热翅片无严重积灰;定期清理外侧散热面灰尘,清理作业时不拆开防爆腔体;规定检修维护必须由具备防爆电气维修资质人员操作,配件替换必须选用原厂防爆配件,严禁改动防爆结构。运维人员同步记录每台空调运行时长、启停频次、告警记录,建立设备全周期运行档案,方便后续评估设备状态,制定维保计划。

本次改造项目,解决了原有风机散热方案散热能力不足、无防爆能力、无法防凝露多重问题。很多配电站点容易陷入误区,认为电柜只需要散热,忽略防爆分区限制和凝露危害,普通通风方案会让潮湿空气持续进入柜内,在昼夜温差大的时候极易结露。防爆机柜空调密闭循环模式从根源上隔绝潮湿空气和粉尘进入,同时精准调控柜内温度,兼顾防爆安全与设备温控需求。整套改造方案适配国网配电自动化站点标准化管理要求,施工流程、验收标准、运维台账都可以在同类型站点复用。

后续站点将持续收集四季运行数据,对比改造前后电柜故障统计数据,持续优化温控设定参数。该项目的成功落地,证明防爆机柜空调在国网防爆配电区域电柜温控改造中具备良好适用性,能够有效降低二次设备故障概率,提升配电自动化系统运行可靠性,为电网安全稳定运行提供环境保障,也为行业内同类防爆电控柜升级改造提供完整实践样本。