摘 要:高供高計用戶計量裝置多采用計量柜安裝計量裝置,屬于密封式,開平市在春、夏季節(jié)溫較高,溫度可達35攝氏度,相對濕度可度95%以上,此種環(huán)境容易使計量柜產(chǎn)生凝露現(xiàn)象,使計量柜中的電壓互感器、電流互感器對地的絕緣降低,甚至產(chǎn)生閃絡(luò)現(xiàn)象,造成計量電能表二次失壓、高壓斷路器跳閘等情況,本文對此種情況的成因進行分析,提出了解決問題的方法以及整改、預(yù)防的措施,確保開平局的10kV用戶計量裝置能在春夏季節(jié)安全運行,準確計量。
關(guān)鍵詞:濕度;高供高計;計量裝置;影響
2014年3月份上旬開平雅琪塑膠機械模具廠計量裝置出現(xiàn)A相失壓,經(jīng)計量班組現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)該廠計量裝置(高供高計)的電壓互感器一次側(cè)A相保險管熔絲熔斷,更換保險管后計量正常;可到3月份下旬又發(fā)生類似情況,更換保險管后運行數(shù)分鐘,斷路器保護動作,無法正常用電。
發(fā)生此種情況后,我與計量班組同事一同到達用戶現(xiàn)場,發(fā)現(xiàn)計量柜的觀察窗有水珠凝結(jié),打開計量柜發(fā)現(xiàn)A相電壓互感器表面有發(fā)霉現(xiàn)象,且沿絕緣表面有對地放電痕跡(見圖)。
初步判定是濕度過大引起互感器絕緣性能發(fā)生變化,此互感器對地的泄漏電流過大引起保險管熔斷,對地放電引起斷路器保護動作。再經(jīng)試驗班同事時行電氣試驗,確定此互感器絕緣達不到要求。
1 濕度過大的原因
事后,我對這件事情進行深入研究,我注意到計量柜的濕度過大的問題。為什么該計量柜濕度如此大呢?經(jīng)過分析我從幾個方面得出結(jié)論:
(1)我們知道,空氣的吸濕能力隨溫度的變化而改變的,溫度越高,空氣的吸濕能力越大,溫度越低,空氣的吸濕能力越弱,開平市3月份的日間氣溫較高,晚上氣溫較低,那么從日間空氣所吸收的水份會在晚間釋放,就會形成相對濕度比較大,開平市本身為亞熱帶氣候,在春夏季節(jié)相對濕度可達95%以上,加上計量柜本身相對密封,空氣不對流,柜內(nèi)的濕度就可能更大了,在當日測試的相對濕度達92%。
(2)計量柜安裝位置的環(huán)境問題,該廠的計量裝置安裝位置地勢低,在雨水充足的月分有地下滲出到電纜溝,并且該處的排水處理不好,纜溝附近經(jīng)常有積水,造成電纜溝常年的濕度較大。
(3)配電房排氣裝置功率較小,且未安裝自動抽風裝置,電房內(nèi)濕度較大,外面濕度較低時也無法與室外空氣對流,計量柜所處整體環(huán)境溫度較大。
2 相對濕度較大的影響
2.1 相對濕度較大,對絕緣表面電導有顯著的影響
濕度過大,空氣中的水分就越容易吸附在計量柜中的高壓互感器絕緣表面上,令到其絕緣電阻下降。劉有為博士、鄭健超院士在1999年5月在中國電機工程學報發(fā)表文獻《濕度對絕緣表面工頻閃絡(luò)電壓的影響》的實驗結(jié)論指出:對于支柱絕緣子,相對濕度大于75%,閃絡(luò)電壓有所下降,當濕度接近飽和(90%)時,大幅度下降。高壓計量柜中的互感器與支柱絕緣子相近,根據(jù)這個結(jié)論,我與同事也做了一個小試驗:用一只完好的額定電壓為10kV電壓互感器放入一個模擬計量柜的環(huán)境中,相對濕度從60%到80%,加上12kV試驗電壓,表面有粉塵雜質(zhì),互感器相對地絕緣電阻正常,相對濕度達到90%以上時,就有沿絕緣表面輕微對地放電現(xiàn)象。可見相對濕度對表面絕緣影響很大。
2.2 相對濕度較大,互感器表面積塵、發(fā)霉
高供高計用戶計量柜所處環(huán)境相對粉塵較多,有些用戶還處于工業(yè)區(qū),空氣含有各種雜質(zhì),濕度大時,空氣中的粉塵、各種很容易吸附在潮濕的互感器表面,造成潮濕程度更加嚴重,使得絕緣電阻更低,大大增加了泄漏電流;有關(guān)實踐表明濕度較大(75%-95%),當氣溫合適(20-25攝氏度)時,是非常適合霉菌類生長的,該用戶的計量柜的環(huán)境就很合適,我們從現(xiàn)場可以看到互感器確有發(fā)霉的情況,霉菌類會產(chǎn)生酸性物質(zhì)降低互感器表面絕緣材料的絕緣性能,進一步加大了泄漏電流,當電流達到一定大小,就會超過電壓互感器保險管的熔斷電流,造成電能表二次失壓。
2.3 濕度過大,加速了金屬銹蝕
潮濕的空氣,會利于金屬的銹蝕,當相對溫度達到一定程度時,金屬的銹蝕速度會加快,工程稱之為臨界濕度,其中銅為60%,電壓互感器保險管的導電面在高濕情況下會產(chǎn)生銹蝕,接觸電阻增大,結(jié)果會造成計量電能表二次電壓降低,降低一定情況會造成少計用戶電量;對電流互感器的二次接線接頭銹蝕,會造成二次電流減少,少計用戶電量,嚴重者甚至會造成二次開路,損壞電流互感器。
2.4 濕度高對電子式電能表的影響
持續(xù)在高濕度環(huán)境下工作的電子式電能表,里面的電子元件會受到影響,空氣中如含有腐蝕性氣體,會使電子表產(chǎn)生不可預(yù)料的影響,影響計量的準確性;如電房的環(huán)境溫度較高,計量柜高濕環(huán)境更加不利于電子表的散熱,影響到電子表的使用壽命。
3 整改措施
通過以上對雅琪塑膠機械模具廠計量裝置故障情況的深入分析,我們可得出此故障的根源在于計量柜的濕度過高,只要解決了這個問題,那么該廠計量裝置故障頻出的問題就可以解決,針對雅琪塑膠機械模具廠的情況,我們提出了具體的整改方案:
(1)整改計量柜所在高壓配電房環(huán)境,主要是防止電纜溝滲水與積水,加強配電房的空氣對流通風情況。我們給出遷移配電房附近洗手間、增設(shè)電纜溝排水設(shè)施;另一方案為遷移配電房到地勢較高的位置,用戶考慮以后發(fā)展,采用了新建配電房的方案。
(2)更換已損壞的互感器,按南網(wǎng)典型設(shè)計要求選擇計量柜。里面安裝防濕裝置。
(3)新配電房要求加強空氣對流,安裝防潮燈等除濕裝置。要求用戶如果條件許可,最好安裝空調(diào),可按不同季節(jié)變化合理使用。
經(jīng)過整改后,用戶恢復(fù)供電,計量裝置運行至今未發(fā)現(xiàn)問題。
4 結(jié)束語
計量裝置所處環(huán)境相對濕度對計量的準確性有很大的影響,如不加以重視,很容易就會出現(xiàn)高壓互感器保險管熔絲熔斷,計量表二次電壓偏低,電流互感器二次線接頭銹蝕等情況,輕則會少計用戶電量,造成企業(yè)資產(chǎn)流失;嚴重則會造成計量柜對地放電情況,導致斷路器跳閘,甚至影響供電企業(yè)的線路,用戶中斷用電,影響用戶正常生產(chǎn)、營業(yè)、生活用電,影響企業(yè)電力銷售,也影響企業(yè)服務(wù)于客戶的理念,所以必須加以重視。雖然雅琪塑膠機械模具廠的情況有其特殊性,但給我們的提配有其普遍性,我站以用電檢查崗位的位置上,提出個人的幾點建議:
(1)加強高供高計大用戶日常用電檢查,特別應(yīng)注意高壓配電房通風環(huán)境、計量柜的潮濕情況,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)有不合符要求的,立即向用戶提出整改要求,并向用戶解釋高濕情況對用電的影響,爭取用戶的理解與支持,早日對隱患進行整改。對不整改的用戶應(yīng)記錄在案,報與相關(guān)政府管理部門,爭取政府的支持消除隱患。
(2)在用戶業(yè)擴工程圖紙審核階段應(yīng)嚴格把關(guān)。應(yīng)注意其高壓配電房、計量柜所處位置不應(yīng)設(shè)在低洼地方;電纜溝的設(shè)計是否合符要求,排水要否合理;配電房的通風散熱裝置是否足夠,安裝位置是否合理;計量柜是否安裝有溫濕度控制裝置(其電源應(yīng)從低壓側(cè)取電,不建議從進線柜電壓互感器取電),所選加熱器功率是否足夠(個人認為計量柜中的加熱器宜取100W左右)等對濕度調(diào)節(jié)有很大關(guān)系的地方,從源頭上有良好的開始。
(3)從中間、竣工查驗中把關(guān)。中間查驗中要查驗電纜井的排水是否通順,確認按審核過的圖紙施工,高壓電房的土建工程是否合格,位置應(yīng)合適,其中電纜溝應(yīng)無滲水、積水情況。在竣工查驗中檢查計量柜溫濕度控制器應(yīng)正確安裝,工作正常。檢查配電房通風應(yīng)良。
總之,對于高供高計用戶計量裝置的相對濕度過高問題,應(yīng)邊預(yù)防,邊整治的原則,預(yù)防是從新用戶入手,在設(shè)計、中間查驗、竣工查驗方面防止不合格計量柜進入電網(wǎng)使用;整治是從老用戶入手,對那些計量裝置有高濕情況的及時整治,消除相對濕度對計量裝置的影響。
參考文獻:
[1]劉有為博士,鄭健超院士.濕度對絕緣表面工頻閃絡(luò)電壓的影響[J].中國電機工程學報,1999.
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[3]GB 50052-2009.供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].
作者簡介:梁衛(wèi)宇(1975—),男,廣東開平人,助理工程師,主要從事:客戶的用電檢查工作。