電容電流對輸電線路電能計(jì)量的影響

楊國松

摘 要：在輸電線路處于空載熱備用運(yùn)行狀態(tài)（刀閘合上，開關(guān)斷開）時，客觀上線路相間及對地會產(chǎn)生了容性充電電流，電流大小和線路長度之間成正比關(guān)系，對安裝在電源處電能表的計(jì)量造成了影響，相位差的合成決定了電能表走字的正反方向。本文主要分析了空載熱備用線路接線，容性電流的產(chǎn)生，電容電流對空載熱備用線路電能計(jì)量的影響。

關(guān)鍵詞：分布電容電流；熱備用線路；電能計(jì)量

中圖分類號：TM933 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、典型案例分析

遼河油田電力集團(tuán)公司熱電廠與某地市級供電公司盤山一次變之間有兩條66kV輸電線路，分別是盤發(fā)一線（6.7km）、盤發(fā)二線（6.7km），油田的盤東變從盤山一次變引出66kV輸電線路盤東線（6.4km）；油田的歡一變從盤錦供電公司曙光一次變引出兩條66kV輸電線路曙歡一線（18.458km），曙歡二線（17.104km）。如表1。

某地市級供電公司以一次變計(jì)量電能表反向無功有電量，按照用電營業(yè)規(guī)則規(guī)定，客戶向電網(wǎng)倒送無功視同為使用無功，要進(jìn)行功率因數(shù)電費(fèi)考核為由，對遼河油田電力集團(tuán)公司做出處罰。油田電力集團(tuán)公司認(rèn)為，這些線路在當(dāng)月都處于熱備用狀態(tài)（即刀閘在合位，開關(guān)處于斷開位置），實(shí)際并沒有使用，供電公司對遼河油田的處罰顯失公平。

二、容性電流的產(chǎn)生與估算

當(dāng)交流電壓加在輸電線路上，在三相導(dǎo)線周圍會出現(xiàn)交變電場，在它的作用下，容性電流出現(xiàn)在各個導(dǎo)線間，以及導(dǎo)線與大地之間，進(jìn)而形成了容性充電功率。

線路處于空載熱備用狀態(tài)時，假如對相間電容電流的影響進(jìn)行忽略，則產(chǎn)生的電流應(yīng)為對地的電容電流，方向應(yīng)為流向合閘側(cè)，可以采用簡易公式估算數(shù)值。

若線路有專有的架空地線，可以使用系數(shù)3.3計(jì)算單相接地電容電流。假如屬于電纜線路，則必須根據(jù)電纜生產(chǎn)商家給出的電容參數(shù)，準(zhǔn)確計(jì)算無功電流。

三、電容電流對電能計(jì)量裝置的影響

（一）CT的影響

容性無功電流在輸電線路上通過CT感應(yīng)到二次側(cè)，使電能表進(jìn)行計(jì)量，互感器需要有激磁電流，以便對鐵心激磁和消耗功率，同時也使電流互感器產(chǎn)生了誤差。其中比值誤差與相位角誤差共同構(gòu)成了電流互感器的誤差。相位角誤差主要是二次電流反向后與一次電流的相角差，當(dāng)前者超過后者則表現(xiàn)為正值；反之，出現(xiàn)滯后時則是負(fù)值。根據(jù)下式可以對CT相位角誤差進(jìn)行計(jì)算：

通過上式可知，CT一次電流越小，則I0/I1則越大，在正方向相位角誤差也就越大，通過研究歷次電流互感器檢驗(yàn)報(bào)告可知，由于電流變化使CT相位角誤差形成非常陡峭的曲線，當(dāng)一次電流極小時，二次電流超前一次電流相位差。

（二）PT以及PT二次回路對電能計(jì)量裝置相位的影響

由于激磁電流與繞組阻抗的出現(xiàn)，相位偏移也產(chǎn)生在電壓互感器二次電壓與一次電壓之間，二次電壓反向超前一次電壓形成了正δ相位角差，滯后則形成了負(fù)δ相位角差。

δ包括了空載相位角誤差和負(fù)載相位角誤差，電壓變化、二次負(fù)載以及負(fù)載功率因素對δ的大小和正負(fù)造成了影響。按照相量進(jìn)行分析，δ可能是正值也可能是負(fù)值。變電站電壓互感器二次出線端和電能表之間通過導(dǎo)線進(jìn)行連接，形成電壓致使電能表輸入端電壓出現(xiàn)相位偏移，對于電能來說，這部分產(chǎn)生的誤差要遠(yuǎn)大于PT自身誤差，出現(xiàn)的相位角誤差是：

從上式知道，通過PT二次壓降形成的相位差δ和導(dǎo)線電阻及回路負(fù)載電納之間是正比關(guān)系，導(dǎo)線越長，負(fù)載功率因數(shù)也就越低，通常情況下δ是正值，也就是電能表輸入端電壓超前于PT二次出口電壓。

（三）電容電流對熱備用線路電能計(jì)量影響的解決對策

當(dāng)輸電線路存在著比較小的有功負(fù)荷時，因?yàn)榭陀^存在的電容進(jìn)一步產(chǎn)生了無功充電功率，極有可能造成用戶由于較低的cosφ而受到懲罰。

1要想降低線路充電無功功率對電能計(jì)量的影響，需要積極對合成相位角誤差有效減小，通過0.2S級電流互感器的配置對小電流情況下相位誤差進(jìn)行減小，同時也降低了PT二次回路負(fù)載，提升了二次負(fù)載功率因數(shù)。

2要求電力調(diào)度部門有關(guān)工作人員，及時登記在線路空載熱備用操作中的起止有功電量、功率因數(shù)、時間等信息，在電量結(jié)算時積極剔除有功電量。

3用戶在線路帶電之后按照生產(chǎn)要求積極增加有功負(fù)荷，避免線路無功充電功率造成較低的cosφ而產(chǎn)生受罰現(xiàn)象。假如用戶屬于雙回供電線路，線路帶電之后，形成了極小的有功負(fù)荷，用戶可以協(xié)商供電方，停止使用一條線路。如此在一條線路上可以轉(zhuǎn)移全部有功負(fù)荷。

結(jié)語

隨著電力的迅速市場化，在計(jì)量電能中對電力營銷提出了更加嚴(yán)格的要求。同時電力用戶近些年來不斷提高的法律意識與專業(yè)知識，對電力企業(yè)的計(jì)量方法也形成了新的意見。希望電力調(diào)度部門工作人員登記好線路空載熱備用工作中的有關(guān)數(shù)據(jù)，在結(jié)算電量時積極剔除有功電量。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘新華.配電網(wǎng)電容電流估算公式的修正[J].供用電，2010（1）.

[2]劉強(qiáng)，劉永放.空載熱備用輸電線路電能表計(jì)量分析[J].電測與儀表，2009（02）.endprint

摘 要：在輸電線路處于空載熱備用運(yùn)行狀態(tài)（刀閘合上，開關(guān)斷開）時，客觀上線路相間及對地會產(chǎn)生了容性充電電流，電流大小和線路長度之間成正比關(guān)系，對安裝在電源處電能表的計(jì)量造成了影響，相位差的合成決定了電能表走字的正反方向。本文主要分析了空載熱備用線路接線，容性電流的產(chǎn)生，電容電流對空載熱備用線路電能計(jì)量的影響。

關(guān)鍵詞：分布電容電流；熱備用線路；電能計(jì)量

中圖分類號：TM933 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、典型案例分析

遼河油田電力集團(tuán)公司熱電廠與某地市級供電公司盤山一次變之間有兩條66kV輸電線路，分別是盤發(fā)一線（6.7km）、盤發(fā)二線（6.7km），油田的盤東變從盤山一次變引出66kV輸電線路盤東線（6.4km）；油田的歡一變從盤錦供電公司曙光一次變引出兩條66kV輸電線路曙歡一線（18.458km），曙歡二線（17.104km）。如表1。

某地市級供電公司以一次變計(jì)量電能表反向無功有電量，按照用電營業(yè)規(guī)則規(guī)定，客戶向電網(wǎng)倒送無功視同為使用無功，要進(jìn)行功率因數(shù)電費(fèi)考核為由，對遼河油田電力集團(tuán)公司做出處罰。油田電力集團(tuán)公司認(rèn)為，這些線路在當(dāng)月都處于熱備用狀態(tài)（即刀閘在合位，開關(guān)處于斷開位置），實(shí)際并沒有使用，供電公司對遼河油田的處罰顯失公平。

二、容性電流的產(chǎn)生與估算

當(dāng)交流電壓加在輸電線路上，在三相導(dǎo)線周圍會出現(xiàn)交變電場，在它的作用下，容性電流出現(xiàn)在各個導(dǎo)線間，以及導(dǎo)線與大地之間，進(jìn)而形成了容性充電功率。

線路處于空載熱備用狀態(tài)時，假如對相間電容電流的影響進(jìn)行忽略，則產(chǎn)生的電流應(yīng)為對地的電容電流，方向應(yīng)為流向合閘側(cè)，可以采用簡易公式估算數(shù)值。

若線路有專有的架空地線，可以使用系數(shù)3.3計(jì)算單相接地電容電流。假如屬于電纜線路，則必須根據(jù)電纜生產(chǎn)商家給出的電容參數(shù)，準(zhǔn)確計(jì)算無功電流。

三、電容電流對電能計(jì)量裝置的影響

（一）CT的影響

容性無功電流在輸電線路上通過CT感應(yīng)到二次側(cè)，使電能表進(jìn)行計(jì)量，互感器需要有激磁電流，以便對鐵心激磁和消耗功率，同時也使電流互感器產(chǎn)生了誤差。其中比值誤差與相位角誤差共同構(gòu)成了電流互感器的誤差。相位角誤差主要是二次電流反向后與一次電流的相角差，當(dāng)前者超過后者則表現(xiàn)為正值；反之，出現(xiàn)滯后時則是負(fù)值。根據(jù)下式可以對CT相位角誤差進(jìn)行計(jì)算：

通過上式可知，CT一次電流越小，則I0/I1則越大，在正方向相位角誤差也就越大，通過研究歷次電流互感器檢驗(yàn)報(bào)告可知，由于電流變化使CT相位角誤差形成非常陡峭的曲線，當(dāng)一次電流極小時，二次電流超前一次電流相位差。

（二）PT以及PT二次回路對電能計(jì)量裝置相位的影響

由于激磁電流與繞組阻抗的出現(xiàn)，相位偏移也產(chǎn)生在電壓互感器二次電壓與一次電壓之間，二次電壓反向超前一次電壓形成了正δ相位角差，滯后則形成了負(fù)δ相位角差。

δ包括了空載相位角誤差和負(fù)載相位角誤差，電壓變化、二次負(fù)載以及負(fù)載功率因素對δ的大小和正負(fù)造成了影響。按照相量進(jìn)行分析，δ可能是正值也可能是負(fù)值。變電站電壓互感器二次出線端和電能表之間通過導(dǎo)線進(jìn)行連接，形成電壓致使電能表輸入端電壓出現(xiàn)相位偏移，對于電能來說，這部分產(chǎn)生的誤差要遠(yuǎn)大于PT自身誤差，出現(xiàn)的相位角誤差是：

從上式知道，通過PT二次壓降形成的相位差δ和導(dǎo)線電阻及回路負(fù)載電納之間是正比關(guān)系，導(dǎo)線越長，負(fù)載功率因數(shù)也就越低，通常情況下δ是正值，也就是電能表輸入端電壓超前于PT二次出口電壓。

（三）電容電流對熱備用線路電能計(jì)量影響的解決對策

當(dāng)輸電線路存在著比較小的有功負(fù)荷時，因?yàn)榭陀^存在的電容進(jìn)一步產(chǎn)生了無功充電功率，極有可能造成用戶由于較低的cosφ而受到懲罰。

1要想降低線路充電無功功率對電能計(jì)量的影響，需要積極對合成相位角誤差有效減小，通過0.2S級電流互感器的配置對小電流情況下相位誤差進(jìn)行減小，同時也降低了PT二次回路負(fù)載，提升了二次負(fù)載功率因數(shù)。

2要求電力調(diào)度部門有關(guān)工作人員，及時登記在線路空載熱備用操作中的起止有功電量、功率因數(shù)、時間等信息，在電量結(jié)算時積極剔除有功電量。

3用戶在線路帶電之后按照生產(chǎn)要求積極增加有功負(fù)荷，避免線路無功充電功率造成較低的cosφ而產(chǎn)生受罰現(xiàn)象。假如用戶屬于雙回供電線路，線路帶電之后，形成了極小的有功負(fù)荷，用戶可以協(xié)商供電方，停止使用一條線路。如此在一條線路上可以轉(zhuǎn)移全部有功負(fù)荷。

結(jié)語

隨著電力的迅速市場化，在計(jì)量電能中對電力營銷提出了更加嚴(yán)格的要求。同時電力用戶近些年來不斷提高的法律意識與專業(yè)知識，對電力企業(yè)的計(jì)量方法也形成了新的意見。希望電力調(diào)度部門工作人員登記好線路空載熱備用工作中的有關(guān)數(shù)據(jù)，在結(jié)算電量時積極剔除有功電量。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘新華.配電網(wǎng)電容電流估算公式的修正[J].供用電，2010（1）.

[2]劉強(qiáng)，劉永放.空載熱備用輸電線路電能表計(jì)量分析[J].電測與儀表，2009（02）.endprint

摘 要：在輸電線路處于空載熱備用運(yùn)行狀態(tài)（刀閘合上，開關(guān)斷開）時，客觀上線路相間及對地會產(chǎn)生了容性充電電流，電流大小和線路長度之間成正比關(guān)系，對安裝在電源處電能表的計(jì)量造成了影響，相位差的合成決定了電能表走字的正反方向。本文主要分析了空載熱備用線路接線，容性電流的產(chǎn)生，電容電流對空載熱備用線路電能計(jì)量的影響。

關(guān)鍵詞：分布電容電流；熱備用線路；電能計(jì)量

中圖分類號：TM933 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、典型案例分析

遼河油田電力集團(tuán)公司熱電廠與某地市級供電公司盤山一次變之間有兩條66kV輸電線路，分別是盤發(fā)一線（6.7km）、盤發(fā)二線（6.7km），油田的盤東變從盤山一次變引出66kV輸電線路盤東線（6.4km）；油田的歡一變從盤錦供電公司曙光一次變引出兩條66kV輸電線路曙歡一線（18.458km），曙歡二線（17.104km）。如表1。

某地市級供電公司以一次變計(jì)量電能表反向無功有電量，按照用電營業(yè)規(guī)則規(guī)定，客戶向電網(wǎng)倒送無功視同為使用無功，要進(jìn)行功率因數(shù)電費(fèi)考核為由，對遼河油田電力集團(tuán)公司做出處罰。油田電力集團(tuán)公司認(rèn)為，這些線路在當(dāng)月都處于熱備用狀態(tài)（即刀閘在合位，開關(guān)處于斷開位置），實(shí)際并沒有使用，供電公司對遼河油田的處罰顯失公平。

二、容性電流的產(chǎn)生與估算

當(dāng)交流電壓加在輸電線路上，在三相導(dǎo)線周圍會出現(xiàn)交變電場，在它的作用下，容性電流出現(xiàn)在各個導(dǎo)線間，以及導(dǎo)線與大地之間，進(jìn)而形成了容性充電功率。

線路處于空載熱備用狀態(tài)時，假如對相間電容電流的影響進(jìn)行忽略，則產(chǎn)生的電流應(yīng)為對地的電容電流，方向應(yīng)為流向合閘側(cè)，可以采用簡易公式估算數(shù)值。

若線路有專有的架空地線，可以使用系數(shù)3.3計(jì)算單相接地電容電流。假如屬于電纜線路，則必須根據(jù)電纜生產(chǎn)商家給出的電容參數(shù)，準(zhǔn)確計(jì)算無功電流。

三、電容電流對電能計(jì)量裝置的影響

（一）CT的影響

容性無功電流在輸電線路上通過CT感應(yīng)到二次側(cè)，使電能表進(jìn)行計(jì)量，互感器需要有激磁電流，以便對鐵心激磁和消耗功率，同時也使電流互感器產(chǎn)生了誤差。其中比值誤差與相位角誤差共同構(gòu)成了電流互感器的誤差。相位角誤差主要是二次電流反向后與一次電流的相角差，當(dāng)前者超過后者則表現(xiàn)為正值；反之，出現(xiàn)滯后時則是負(fù)值。根據(jù)下式可以對CT相位角誤差進(jìn)行計(jì)算：

通過上式可知，CT一次電流越小，則I0/I1則越大，在正方向相位角誤差也就越大，通過研究歷次電流互感器檢驗(yàn)報(bào)告可知，由于電流變化使CT相位角誤差形成非常陡峭的曲線，當(dāng)一次電流極小時，二次電流超前一次電流相位差。

（二）PT以及PT二次回路對電能計(jì)量裝置相位的影響

由于激磁電流與繞組阻抗的出現(xiàn)，相位偏移也產(chǎn)生在電壓互感器二次電壓與一次電壓之間，二次電壓反向超前一次電壓形成了正δ相位角差，滯后則形成了負(fù)δ相位角差。

δ包括了空載相位角誤差和負(fù)載相位角誤差，電壓變化、二次負(fù)載以及負(fù)載功率因素對δ的大小和正負(fù)造成了影響。按照相量進(jìn)行分析，δ可能是正值也可能是負(fù)值。變電站電壓互感器二次出線端和電能表之間通過導(dǎo)線進(jìn)行連接，形成電壓致使電能表輸入端電壓出現(xiàn)相位偏移，對于電能來說，這部分產(chǎn)生的誤差要遠(yuǎn)大于PT自身誤差，出現(xiàn)的相位角誤差是：

從上式知道，通過PT二次壓降形成的相位差δ和導(dǎo)線電阻及回路負(fù)載電納之間是正比關(guān)系，導(dǎo)線越長，負(fù)載功率因數(shù)也就越低，通常情況下δ是正值，也就是電能表輸入端電壓超前于PT二次出口電壓。

（三）電容電流對熱備用線路電能計(jì)量影響的解決對策

當(dāng)輸電線路存在著比較小的有功負(fù)荷時，因?yàn)榭陀^存在的電容進(jìn)一步產(chǎn)生了無功充電功率，極有可能造成用戶由于較低的cosφ而受到懲罰。

1要想降低線路充電無功功率對電能計(jì)量的影響，需要積極對合成相位角誤差有效減小，通過0.2S級電流互感器的配置對小電流情況下相位誤差進(jìn)行減小，同時也降低了PT二次回路負(fù)載，提升了二次負(fù)載功率因數(shù)。

2要求電力調(diào)度部門有關(guān)工作人員，及時登記在線路空載熱備用操作中的起止有功電量、功率因數(shù)、時間等信息，在電量結(jié)算時積極剔除有功電量。

3用戶在線路帶電之后按照生產(chǎn)要求積極增加有功負(fù)荷，避免線路無功充電功率造成較低的cosφ而產(chǎn)生受罰現(xiàn)象。假如用戶屬于雙回供電線路，線路帶電之后，形成了極小的有功負(fù)荷，用戶可以協(xié)商供電方，停止使用一條線路。如此在一條線路上可以轉(zhuǎn)移全部有功負(fù)荷。

結(jié)語

隨著電力的迅速市場化，在計(jì)量電能中對電力營銷提出了更加嚴(yán)格的要求。同時電力用戶近些年來不斷提高的法律意識與專業(yè)知識，對電力企業(yè)的計(jì)量方法也形成了新的意見。希望電力調(diào)度部門工作人員登記好線路空載熱備用工作中的有關(guān)數(shù)據(jù)，在結(jié)算電量時積極剔除有功電量。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘新華.配電網(wǎng)電容電流估算公式的修正[J].供用電，2010（1）.

[2]劉強(qiáng)，劉永放.空載熱備用輸電線路電能表計(jì)量分析[J].電測與儀表，2009（02）.endprint