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浅谈湿度对高供高计用户计量装置的影响

2014-07-09梁卫宇

山东工业技术 2014年22期
关键词:计量装置湿度影响

摘 要:高供高计用户计量装置多采用计量柜安装计量装置,属于密封式,开平市在春、夏季节温较高,温度可达35摄氏度,相对湿度可度95%以上,此种环境容易使计量柜产生凝露现象,使计量柜中的电压互感器、电流互感器对地的绝缘降低,甚至产生闪络现象,造成计量电能表二次失压、高压断路器跳闸等情况,本文对此种情况的成因进行分析,提出了解决问题的方法以及整改、预防的措施,确保开平局的10kV用户计量装置能在春夏季节安全运行,准确计量。

关键词:湿度;高供高计;计量装置;影响

2014年3月份上旬开平雅琪塑胶机械模具厂计量装置出现A相失压,经计量班组现场检查发现该厂计量装置(高供高计)的电压互感器一次侧A相保险管熔丝熔断,更换保险管后计量正常;可到3月份下旬又发生类似情况,更换保险管后运行数分钟,断路器保护动作,无法正常用电。

发生此种情况后,我与计量班组同事一同到达用户现场,发现计量柜的观察窗有水珠凝结,打开计量柜发现A相电压互感器表面有发霉现象,且沿绝缘表面有对地放电痕迹(见图)。

初步判定是湿度过大引起互感器绝缘性能发生变化,此互感器对地的泄漏电流过大引起保险管熔断,对地放电引起断路器保护动作。再经试验班同事时行电气试验,确定此互感器绝缘达不到要求。

1 湿度过大的原因

事后,我对这件事情进行深入研究,我注意到计量柜的湿度过大的问题。为什么该计量柜湿度如此大呢?经过分析我从几个方面得出结论:

(1)我们知道,空气的吸湿能力随温度的变化而改变的,温度越高,空气的吸湿能力越大,温度越低,空气的吸湿能力越弱,开平市3月份的日间气温较高,晚上气温较低,那么从日间空气所吸收的水份会在晚间释放,就会形成相对湿度比较大,开平市本身为亚热带气候,在春夏季节相对湿度可达95%以上,加上计量柜本身相对密封,空气不对流,柜内的湿度就可能更大了,在当日测试的相对湿度达92%。

(2)计量柜安装位置的环境问题,该厂的计量装置安装位置地势低,在雨水充足的月分有地下渗出到电缆沟,并且该处的排水处理不好,缆沟附近经常有积水,造成电缆沟常年的湿度较大。

(3)配电房排气装置功率较小,且未安装自动抽风装置,电房内湿度较大,外面湿度较低时也无法与室外空气对流,计量柜所处整体环境温度较大。

2 相对湿度较大的影响

2.1 相对湿度较大,对绝缘表面电导有显著的影响

湿度过大,空气中的水分就越容易吸附在计量柜中的高压互感器绝缘表面上,令到其绝缘电阻下降。刘有为博士、郑健超院士在1999年5月在中国电机工程学报发表文献《湿度对绝缘表面工频闪络电压的影响》的实验结论指出:对于支柱绝缘子,相对湿度大于75%,闪络电压有所下降,当湿度接近饱和(90%)时,大幅度下降。高压计量柜中的互感器与支柱绝缘子相近,根据这个结论,我与同事也做了一个小试验:用一只完好的额定电压为10kV电压互感器放入一个模拟计量柜的环境中,相对湿度从60%到80%,加上12kV试验电压,表面有粉尘杂质,互感器相对地绝缘电阻正常,相对湿度达到90%以上时,就有沿绝缘表面轻微对地放电现象。可见相对湿度对表面绝缘影响很大。

2.2 相对湿度较大,互感器表面积尘、发霉

高供高计用户计量柜所处环境相对粉尘较多,有些用户还处于工业区,空气含有各种杂质,湿度大时,空气中的粉尘、各种很容易吸附在潮湿的互感器表面,造成潮湿程度更加严重,使得绝缘电阻更低,大大增加了泄漏电流;有关实践表明湿度较大(75%-95%),当气温合适(20-25摄氏度)时,是非常适合霉菌类生长的,该用户的计量柜的环境就很合适,我们从现场可以看到互感器确有发霉的情况,霉菌类会产生酸性物质降低互感器表面绝缘材料的绝缘性能,进一步加大了泄漏电流,当电流达到一定大小,就会超过电压互感器保险管的熔断电流,造成电能表二次失压。

2.3 湿度过大,加速了金属锈蚀

潮湿的空气,会利于金属的锈蚀,当相对温度达到一定程度时,金属的锈蚀速度会加快,工程称之为临界湿度,其中铜为60%,电压互感器保险管的导电面在高湿情况下会产生锈蚀,接触电阻增大,结果会造成计量电能表二次电压降低,降低一定情况会造成少计用户电量;对电流互感器的二次接线接头锈蚀,会造成二次电流减少,少计用户电量,严重者甚至会造成二次开路,损坏电流互感器。

2.4 湿度高对电子式电能表的影响

持续在高湿度环境下工作的电子式电能表,里面的电子元件会受到影响,空气中如含有腐蚀性气体,会使电子表产生不可预料的影响,影响计量的准确性;如电房的环境温度较高,计量柜高湿环境更加不利于电子表的散热,影响到电子表的使用寿命。

3 整改措施

通过以上对雅琪塑胶机械模具厂计量装置故障情况的深入分析,我们可得出此故障的根源在于计量柜的湿度过高,只要解决了这个问题,那么该厂计量装置故障频出的问题就可以解决,针对雅琪塑胶机械模具厂的情况,我们提出了具体的整改方案:

(1)整改计量柜所在高压配电房环境,主要是防止电缆沟渗水与积水,加强配电房的空气对流通风情况。我们给出迁移配电房附近洗手间、增设电缆沟排水设施;另一方案为迁移配电房到地势较高的位置,用户考虑以后发展,采用了新建配电房的方案。

(2)更换已损坏的互感器,按南网典型设计要求选择计量柜。里面安装防湿装置。

(3)新配电房要求加强空气对流,安装防潮灯等除湿装置。要求用户如果条件许可,最好安装空调,可按不同季节变化合理使用。

经过整改后,用户恢复供电,计量装置运行至今未发现问题。

4 结束语

计量装置所处环境相对湿度对计量的准确性有很大的影响,如不加以重视,很容易就会出现高压互感器保险管熔丝熔断,计量表二次电压偏低,电流互感器二次线接头锈蚀等情况,轻则会少计用户电量,造成企业资产流失;严重则会造成计量柜对地放电情况,导致断路器跳闸,甚至影响供电企业的线路,用户中断用电,影响用户正常生产、营业、生活用电,影响企业电力销售,也影响企业服务于客户的理念,所以必须加以重视。虽然雅琪塑胶机械模具厂的情况有其特殊性,但给我们的提配有其普遍性,我站以用电检查岗位的位置上,提出个人的几点建议:

(1)加强高供高计大用户日常用电检查,特别应注意高压配电房通风环境、计量柜的潮湿情况,一经发现有不合符要求的,立即向用户提出整改要求,并向用户解释高湿情况对用电的影响,争取用户的理解与支持,早日对隐患进行整改。对不整改的用户应记录在案,报与相关政府管理部门,争取政府的支持消除隐患。

(2)在用户业扩工程图纸审核阶段应严格把关。应注意其高压配电房、计量柜所处位置不应设在低洼地方;电缆沟的设计是否合符要求,排水要否合理;配电房的通风散热装置是否足够,安装位置是否合理;计量柜是否安装有温湿度控制装置(其电源应从低压侧取电,不建议从进线柜电压互感器取电),所选加热器功率是否足够(个人认为计量柜中的加热器宜取100W左右)等对湿度调节有很大关系的地方,从源头上有良好的开始。

(3)从中间、竣工查验中把关。中间查验中要查验电缆井的排水是否通顺,确认按审核过的图纸施工,高压电房的土建工程是否合格,位置应合适,其中电缆沟应无渗水、积水情况。在竣工查验中检查计量柜温湿度控制器应正确安装,工作正常。检查配电房通风应良。

总之,对于高供高计用户计量装置的相对湿度过高问题,应边预防,边整治的原则,预防是从新用户入手,在设计、中间查验、竣工查验方面防止不合格计量柜进入电网使用;整治是从老用户入手,对那些计量装置有高湿情况的及时整治,消除相对湿度对计量装置的影响。

参考文献:

[1]刘有为博士,郑健超院士.湿度对绝缘表面工频闪络电压的影响[J].中国电机工程学报,1999.

[2]GB/T50063-2008.电力装置的电气测量仪表装置设计规[S].

[3]GB 50052-2009.供配电系统设计规范[S].

作者简介:梁卫宇(1975—),男,广东开平人,助理工程师,主要从事:客户的用电检查工作。

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