国网变电站防爆电柜防爆机柜空调配套应用案例

变电站作为电网输配电关键节点，站内分布大量就地控制柜、端子柜、汇控柜，部分临近油区、存在可燃气体聚集风险的区域划为防爆区域，柜内安装就地测控装置、采集终端、操作回路元件，设备常年不间断工作，对柜内温湿度环境稳定性要求较高。变电站昼夜温差大，季节温度跨度大，白天日照升温，夜晚温度回落，柜内极易产生凝露；夏季高温环境下，密闭电柜热量积聚，元器件温升超标，影响测控信号采集、开关就地控制功能。国网某变电站针对防爆区域就地电柜环境管控需求，配套安装防爆机柜空调，经过长期投运检验，设备运行稳定，满足变电站安全生产管理要求。

项目电柜为变电站就地控制柜，柜体布置在防爆分区内，柜内集成测控单元、电源模块、信号转换模块、接线端子，柜体为密闭金属柜体，自身散热条件差。项目前期评估，该区域不允许产生明火、电火花的普通电气设备投入使用，常规电柜空调内部接触器、控制器动作存在打火风险，不符合防爆管理要求；如果仅采用防爆除湿器，只能处理凝露问题，无法解决夏季高温过热问题，单一设备无法满足全年工况使用需求。经过多方技术论证，确定选用防爆机柜空调，依靠独立密闭循环制冷系统，实现柜内恒温控制，同时抑制凝露产生，整机防爆结构通过权威检测，取得合规防爆证书，满足区域防爆等级要求。

方案设计阶段，技术人员现场实测电柜尺寸、设备功耗、安装位置日照条件、通风条件，完成热负荷核算，匹配对应制冷规格防爆机柜空调。设备采用侧壁外挂式安装，空调冷腔与电柜内腔连通，热侧向外部空间散热，柜内空气闭环循环，不和外界空气交换，避免外界可燃气体、潮湿气体、粉尘进入柜内。产品结构上，隔爆壳体一体成型，隔爆面经过精密加工，密封件选用耐高低温、耐老化橡胶材质；电气元件全部放置在独立隔爆腔内部，所有接线接口采用防爆密封格兰头，线缆锁紧密封，防止内部点燃能量向外传递；制冷系统管路焊接可靠，承压能力适配工况，电气控制回路和制冷腔体相互隔离，降低故障风险。

变电站施工严格遵守变电作业安全规范，提前办理变电工作票，做好安全隔离措施。进场验收核对设备防爆合格证、出厂检测报告、铭牌参数，检查壳体无损伤，隔爆面无磕碰划痕，密封件完好无损。柜体开孔定位避开柜内母线、强电端子区域，开孔完成后做防腐处理，空调和柜体结合面加装密封胶条，缝隙填充密封材料，防止雨水、潮气渗入。接线作业区分动力回路与信号回路，线路绑扎整齐，防爆腔体螺栓按照对角均匀紧固，保证隔爆面均匀贴合。接线完成开展绝缘电阻测试、连续性接地测试，接地可靠接入变电站接地网。调试阶段设定温控区间，分别模拟高温、常温工况，验证空调自动启停逻辑，检测风机运转状态，查看有无异常振动异响，连续试运行 48 小时，各项指标正常之后正式移交运维。

设备投运之后，变电站运维班组定期开展巡检。夏季高温时段，柜内温度稳定维持在设备允许区间，就地测控装置采样稳定，没有出现高温告警；秋冬季节昼夜温差大，柜内湿度得到管控，柜体内部、电路板表面没有凝露水珠，端子排、电路板锈蚀氧化情况得到控制。密闭循环结构减少粉尘进入柜内，降低二次回路绝缘下降风险，减少停电清扫频次。空调自带故障监测功能，出现风机异常、温度传感器故障、压力异常时本地声光提示，预留遥信接点，告警信息接入变电站监控后台，运维人员**时间获取异常信息，及时处置。

运维工作纳入变电站防爆电气设备专项管理，建立一机一档台账，记录设备编号、安装位置、防爆参数、投运时间、巡检记录、维保记录。日常巡检重点检查壳体完好度、密封件老化情况、散热翅片积尘情况、紧固件有无缺失松动；散热面积尘定期清理，清理工作不打开防爆隔爆腔体；设备检修、配件更换由具备防爆电气维修资质人员操作，禁止擅自改动隔爆结构、替换非防爆元器件，维护完成之后重新检查隔爆间隙、密封性能。运维人员定期汇总运行数据，跟踪设备启停频次，评估温控策略合理性。

本项目解决了变电站防爆区域就地电柜高温、凝露两大长期困扰运维的难题，兼顾防爆安全和精密电力设备环境管控需求。变电站就地控制柜很多布置在室外半开放区域，工况恶劣，通风散热方案局限性很大，通风换气会引入危险介质，不能在防爆区域使用。防爆机柜空调内循环方案，不用向柜外排风换气，适配防爆分区使用条件，制冷、控温一体化，适配冬夏不同季节工况。项目实施流程贴合国网变电站安全管理体系，验收标准清晰，运维方案成熟，具备在同类变电站防爆区域推广使用的条件。

后续运维团队持续跟踪设备长期运行稳定性，积累多季节工况数据，持续优化温控参数设置。防爆机柜空调在变电站防爆就地控制柜的成功应用，有效保障就地测控、采集设备稳定工作，减少就地控制回路故障，提升变电站就地设备可靠性，助力变电站安全稳定运行，也为电网防爆区域柜内温控项目提供成熟落地案例。

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